Kapitel 8
Die Speziell Entworfenen Elemente Des Lebens

Es besteht ein Geist und ein Zweck hinter dem Kosmos. Hinweise auf jene göttliche Gegenwart erscheinen darin, wie abstrakte Mathematik die Geheimnisse des Universums durchdringen kann, was darauf hindeutet, dass ein verständiger Geist die Welt erschaffen hat. Die Natur ist fein darauf abgestimmt, Leben und Bewusstsein hervorzubringen. John Polkinghorne, Englischer Physiker 84

Bis hierher haben wir untersucht, wie alle physikalischen Gleichgewichtszustände des Universums, in dem wir leben, speziell darauf abgestimmt sind unser Leben zu ermöglichen. Wir haben gesehen, dass die allgemeine Struktur des Universums, der Standort der Erde im Weltall und ihre physikalischen Eigenschaften sowie Faktoren wie Luft, Licht und Wasser genau so gestaltet sind um genau die Voraussetzungen zu schaffen, die für unsere Existenz erforderlich sind. Zusätzlich dazu jedoch wollen wir uns nun auch noch die Elemente näher betrachten, aus denen unser Körper gebildet ist. Diese chemischen Stoffe, die Grundbausteine, aus denen unsere Hände, Augen, Haare und alle Organe, sowie alle anderen Lebewesen – Tiere und Pflanzen – die uns Nahrung verschaffen, zusammengesetzt sind, wurden speziell entworfen, um den Zweck zu erfüllen, dem sie dienen.

Der Physiker Robert E. D. Clark bezieht sich auf das spezielle und hervorragende Design in den Bausteinen des Lebens, wenn er sagt: '...als ob der Schöpfer uns einen Satz von vorgefertigten Teilen für die anstehende Aufgabe in die Hand gegeben hätte.' 85

Der wichtigste dieser Grundbausteine ist der Kohlenstoff.

Das Design im Kohlenstoff

In vorhergehenden Kapiteln wurde der außergewöhnliche Prozess beschrieben, wobei der Kohlenstoff, das sechste Element der periodischen Tafel, im Herzen der Roten Riesen erzeugt wird. Wir haben auch erwähnt, dass die Entdeckung dieses wundersamen Prozesses, als er diese machte, Fred Hoyle veranlasste zu erklären, dass '...die Gesetze der Atomphysik ausdrücklich und bewusst in Hinsicht auf die Konsequenzen, abgestimmt wurden, die sie innerhalb der Sterne erzeugen.' 86

Wenn man den Kohlenstoff näher untersucht, kann man erkennen, dass nicht nur die Entstehung dieses Elements, sondern auch seine chemischen Eigenschaften willkürlich in solcher Weise gestaltet wurden, um genau das zu sein, was sie sind.

Reiner Kohlenstoff kommt in der Natur in zwei Formen vor, nämlich als Graphit oder Diamant. Kohlenstoff geht jedoch auch Verbindungen mit vielen anderen Elementen ein, was eine große Anzahl von Stoffen verschiedener Art zur Folge hat. Insbesondere der unglaublich vielfältige Bereich von organischen 'Lebenserzeugnissen'. Von der Zellmembran zur Baumrinde, von der Augenlinse zum Hirschgeweih, vom Eiweiß zum Schlangengift, alle bestehen aus, auf Kohlenstoff basierenden, organischen Verbindungen. Kohlenstoff, in Verbindung mit Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff, in vielen verschiedenen Proportionen und geometrischen Atomanordnungen erzeugt eine enorme Vielfalt an Materialien mit den unterschiedlichsten Eigenschaften.

Manche Kohlenstoffverbindungen bestehen nur aus einigen Atomen, wohingegen andere Tausende oder sogar Millionen beinhalten. Überdies ist kein anderes Element in der Bildung von Molekülen von solcher Beständigkeit und Stabilität so anpassungsfähig wie der Kohlenstoff, wie im David Burnies in seinem Buch mit dem Titel Life [ Das Leben] schrieb:

Der Kohlenstoff ist ein sehr ungewöhnliches Element. Ohne den Kohlenstoff und seinen ungewöhnlichen Eigenschaften wäre es sehr unwahrscheinlich, dass es Leben auf der Erde gäbe.87

Der englische Chemiker Nevil Sidgwick schreibt in seinem Buch Chemical Elements and their Compounds [Chemische Elemente und deren Verbindungen] folgendes über den Kohlenstoff:

Der Kohlenstoff ist einzigartig unter den Elementen hinsichtlich der Anzahl und Vielfalt der Verbindungen, die er eingehen kann. Bisher wurden über eine Viertelmillion davon isoliert und definiert, doch das widerspiegelt nur ein sehr unvollkommenes Bild seines Potentials, da der Kohlenstoff die Grundlage aller Formen lebender Materie bildet. 88

Aufgrund sowohl physikalischer als auch chemischer Gegebenheiten wäre es unmöglich, dass das Leben auf einem anderen Element als dem Kohlenstoff aufgebaut sein könnte. Eine Zeit lang wurde der Vorschlag, dass Silikon eine Alternative zum Kohlenstoff als chemische Basis des Lebens sein könnte, erwägt, doch wissen wir nun, dass diese Vorstellung nicht realistisch ist, wie Sidgwick sagt:

Wir haben jetzt genügend Kenntnisse, um sicher zu sein, dass die Idee einer Welt, in der Silikon anstelle von Kohlenstoff die Grundlage des Lebens wäre, nicht realistisch ist...89

Die kovalente Bindung

Die chemische Bindung, die der Kohlenstoff eingeht, um organische Verbindungen zu bilden, wird als 'Kovalenzbindung' bezeichnet. Man spricht von einer kovalenten Bindung, wenn sich zwei Atome ihre Elektronen 'teilen', d.h. gegenseitig zur Verfügung stellen.

Die Elektronen eines Atoms bewegen sich auf bestimmten Umlaufbahnen, die konzentrisch um den Kern gelagert sind. Die dem Kern am nächsten liegende Elektronenbahn kann nur zwei Elektronen unterbringen. Die folgende Elektronenbahn kann 8 Elektronen aufnehmen und auf der dritten Bahn können bis zu 18 Elektronen kreisen. Die Anzahl der Elektronen wächst weiter mit der Zufügung weiterer Umlaufbahnen. Ein interessanter Aspekt dieser Anordnung ist, dass die Atome 'bestrebt sind', die Anzahl der Elektronen in ihren Umlaufbahnen zu vervollständigen. Der Sauerstoff z.B., hat 6 Elektronen in seiner zweiten, d.h. äußersten Elektronenbahn. Das macht ihn 'geneigt', Verbindungen mit anderen Atomen einzugehen, die ihm die zwei Elektronen zur Verfügung stellen, die nötig sind, um die Anzahl auf 8 – das volle Potential der zweiten Bahn – zu erhöhen.

Warum Atome diese Tendenz haben, ist eine Frage die bisher nicht beantwortet werden konnte, doch es ist gewiss von Vorteil, dass diese Tendenz besteht, denn wenn sich die Atome nicht dermaßen verhalten würden, wäre das Leben nicht möglich.

Kovalente Bindungen entstehen aufgrund dieser Tendenz der Atome, ihre Elektronenbahnen voll zu besetzen. Zwei oder mehrere Atome können diese Mängel in ihren Elektronenbahnen oft beheben, indem sie sich ihre Elektronen gegenseitig zur gemeinsamen Verfügung stellen. Ein gutes Beispiel dafür ist das Wassermolekül (H₂O), dessen Bausteine – zwei Wasserstoffatome und ein Sauerstoffatom – eine kovalente Bindung eingehen. In dieser Verbindung ergänzt der Sauerstoff seine zweite Elektronen-bahn auf 8 indem er je ein Elektron der beiden Wasserstoffatome mitverwendet, wobei sich gleichzeitig die beiden Wasserstoffatome je ein Elektron vom Sauerstoff 'ausleihen', um ihrerseits ihre jeweilige Elektronenbahn auf zwei zu ergänzen.

Der Kohlenstoff zeigt eine starke Tendenz, kovalente Bindungen mit anderen Atomen (einschließlich weiteren Kohlenstoffatomen) einzugehen, wovon eine enorme Anzahl verschiedener Stoffe entstehen kann. Eine der einfachsten dieser Substanzen ist Methan, ein gewöhnliches Gas, das durch eine kovalente Bindung von vier Wasserstoffatomen an ein Kohlenstoffatom gebildet wird. Da der Kohlenstoff nur insgesamt 6 Elektronen – 2 auf der inneren und 4 auf der äußeren Bahn – hat, bindet er vier Wasserstoffatome anstatt von zweien, wie im Fall des Sauerstoffs.

Wie bereits erwähnt legt der Kohlenstoff eine besondere Vielfalt hinsichtlich der Bildung von Verbindungen mit anderen Elementen an den Tag, und diese Vielfalt ermöglicht die Erzeugung einer beträchtliche Anzahl von Substanzen. Die Kategorie der Verbindungen des Kohlenstoffs ausschließlich mit Wasserstoff werden die 'Kohlenwasserstoffe' genannt. Diese bilden eine große Familie von organischen Verbindungen, der, Erdgas, flüssiges Petroleum, Kerosin und Schmieröle angehören. Kohlenwasserstoffe, wie Ethylen und Propylen sind die Grundfesten, auf denen sich die gesamte petrochemische Industrie aufbaut. Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Terpentin sind jedem, der mit Farben zu tun hat, geläufig. Naphthalin, das wir in Form von Mottenkugeln in unseren Schränken als Schutz für unsere Kleidung aufbewahren, ist ebenfalls ein Kohlenwasserstoff. In Verbindungen mit Chlor werden einige Kohlenwasserstoffe als Betäubungsmittel verwendet, und mit dem Zusatz von Fluor erhält man Freon, ein Gas, das in der Kühlungsindustrie Verwendung findet.

Eine andere wichtige Klasse von Verbindungen ist die, in der der Kohlenstoff kovalente Bindungen mit Wasserstoff und Sauerstoff eingeht. In dieser Familie finden wir unter sehr vielen anderen Substanzen die Alkohole, wie Ethanol und Propanol, Ketone, Aldehyde und Fettsäuren. Eine weitere Gruppe von Verbindungen des Kohlenstoffs mit Wasserstoff und Sauerstoff sind die Verschiedenen Formen des Zuckers, einschließlich Glukose und Fruktose.

Die Zellulose, die sozusagen das Skelett des Holzes ausmacht und das Rohmaterial für das Papier liefert, ist ein weiterer Kohlenwasserstoff, ebenso wie der Essig, das Bienenwachs und die Ameisensäure. Fast jedes Exemplar dieses unglaublich üppigen Sortiments von Stoffen und Materialien, die natürlich in unserer Welt vorkommen, ist 'nichts weiter' als eine jeweils andere Anordnungsvariante von kovalenten Bindungen zwischen Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Wenn Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff solche Bindungen eingehen, bilden sie Moleküle einer Kategorie, die die Grundlage und chemische Struktur des Lebens selbst darstellt: die Aminosäuren, aus denen die Proteine aufgebaut sind. Die Nukleotiden, aus denen sich die DNS zusammensetzt, sind ebenfalls Moleküle, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff gebildet werden.

Kurz gesagt, die kovalenten Bindungen, die der Kohlenstoff eingehen kann, bilden einen Großteil der Grundlage für die Existenz des Lebens. Wenn Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff nicht so 'bestrebt' wären, sich ihre Elektronen zur gemeinsamen Verwendung gegenseitig zur Verfügung zu stellen, wäre das Leben tatsächlich nicht möglich.

Was es dem Kohlenstoff ermöglicht, solche Bindungen einzugehen, ist eine Eigenschaft, die die Chemiker als 'Metastabilität' bezeichnen, was wörtlich 'Umformungsbeständigkeit' bedeutet. Der Biochemiker J.B.S. Haldane beschreibt diese Eigenschaft folgendermaßen:

Ein metastabiles Molekül ist ein solches, das durch eine Umwandlung verfügbare Energie freisetzen kann, doch genügend stabil ist um auf die Dauer fortzubestehen, es sei denn, dass es durch Wärme, Bestrahlung oder in Verbindung mit einem Katalysator erregt wird. 90

Was diese etwas technische Definition aussagt, ist, dass der Kohlenstoff eine ziemlich einzigartige Struktur hat, die es ihm unter normalen Bedingungen sehr leicht macht, kovalente Bindungen einzugehen.

Doch hier begegnen wir einer sehr interessanten Situation, denn der Kohlenstoff ist nur innerhalb einer sehr begrenzten Temperaturspanne 'metastabil'. Insbesonders Kohlenstoffverbindungen werden äußerst unbeständig, wenn die Temperatur über 100^oC ansteigt.

Diese Tatsache begegnet uns ständig in unserem alltäglichen Leben, so dass wir sie als ganz normal erachten. Wenn wir z.B. Fleisch braten, verändern wir im Grunde genommen nur die Struktur seiner Kohlenstoffverbindungen. Doch hier sollte man einen sehr wichtigen Punkt beachten; das gebratene Fleisch ist vollständig 'tot', d.h. sein chemischer Aufbau unterschiedet von dem, was er ursprünglich war, als es Teil eines lebenden Organismen war. In der Tat werden die meisten Kohlenstoffverbindungen bei Temperaturen über 100^oC 'denaturalisiert'. Der Großteil aller Vitamine, z.B. zerfällt bei dieser Temperatur, Zucker unterliegt ebenfalls strukturellen Änderungen und verliert einen Teil seines Nährwerts, und um 150^oC beginnen Kohlenstoffverbindungen zu brennen.

In anderen Worten, falls die Kohlenstoffatome kovalente Bindungen mit anderen Atomen bilden sollen, und die resultierenden Verbindungen beständig sein sollen, darf die vorherrschende Temperatur höchstens 100^oC betragen. Die untere Grenze dagegen ist etwa 0^oC. In Temperaturen, die beträchtlich darunter liegen ist organische Biochemie unmöglich.

Im Fall anderer Verbindungen herrscht grundsätzlich eine andere Situation vor. Die meisten anorganischen Verbindungen sind nicht metastabil, und ihre Beständigkeit ist von Temperaturveränderungen nicht in bedeutender Weise beeinflußt. Man kann das leicht beobachten, wenn man ein Stück Fleisch aufspießt und über das Feuer hält. Je länger man das Fleisch braten lässt, desto brauner wird es bis es ganz verkohlt und schließlich Feuer fängt, lange bevor irgend etwas mit dem metallenem Spieß geschieht. Das gleiche würde geschehen, wenn anstelle des Metalls Glas oder Stein verwendet würden. Man müsste die Temperatur um viele hundert Grade erhöhen bevor sich die Struktur dieser Materialien zu verändern begänne.

Sie mögen nun bereits die Ähnlichkeit zwischen der Temperatur-spanne bemerkt haben, innerhalb der der Kohlenstoff beständige kovalente Bindungen bilden kann, und den, auf unserem Planeten vorherrschenden Temperaturbedingungen. Wie bereits an anderer Stelle erwähnt, variieren die Temperaturen im Weltall zwischen Millionen von Graden im Zentrum der Sterne und dem absoluten Gefrierpunkt (–273.15^oC), doch die Erde, die als Lebensraum für den Menschen geschaffen wurde, besitzt ein Klima, das genau dieser schmalen Temperaturspanne entspricht, innerhalb der die Bildung von Kohlenstoffverbindungen erfolgen kann, welche ihrerseits die Grundbausteine des Lebens darstellen.

Diese interessanten 'Zufälle' sind hier jedoch noch nicht zuende. Die genau gleiche Temperaturspanne ist es, in der das Wasser in flüssigem Zustand ist. Wie im vorhergehenden Kapitel erörtert, ist flüssiges Wasser, eines der Grunderfordernisse des Lebens, und um flüssig zu bleiben, benötigt es genau die selben Temperaturen, welche auch die Kohlenstoffver-bindungen zu ihrer Entstehung und Erhaltung brauchen. Es gibt kein Naturgesetz, das diese Übereinstimmung erfordern würde, und somit kann sie nur ein Hinweis darauf sein, dass die physikalischen Eigenschaften des Wassers und des Kohlenstoffs und die klimatischen Bedingungen der Erde in einander angepaßter Harmonie erschaffen wurden.

Die schwachen chemischen Bindungen

Kovalenten Bindungen sind nicht die einzige Art von chemischer Bindung, durch welche die Moleküle aus denen lebende Materie aufgebaut ist, stabil erhalten bleiben. Es gibt eine andere, davon unterschiedliche Kategorie von Bindungen, die als "schwachen chemischen Bindungen" bezeichnet werden.

Die schwachen chemischen Bindungen sind ungefähr 20 mal schwächer als die kovalenten Bindungen – daher ihr Name – doch sie sind für die Prozesse der organischen Chemie in keiner Weise von weniger Bedeutung. Diese schwachen Bindungen ermöglichen es den Proteinen, die die Grundbausteine lebender Materie bilden, ihre unbedingt erforderlichen, komplizierten räumlichen Strukturen beizubehalten.

Um das zu erklären müssen wir kurz auf den Aufbau der Proteine eingehen. Die Proteine werden allgemein als 'Ketten' von Aminosäuren dargestellt. Obwohl dieses Metapher grundsätzlich zutreffend ist, ist es dennoch unvollständig, weil der Ausdruck 'Kette von Aminosäuren' für die meisten Leute die Vorstellung von etwas, wie einer Halskette an der Perlen aufgereiht sind, hervorruft, während die Aminosäuren, die ein Protein bilden, tatsächlich eine räumliche Struktur haben, eher wie ein Baum mit Ästen und Blättern.

Die kovalenten Bindungen halten die Atome der Aminosäuren zusammen, während die schwachen chemischen Bindungen die lebenswichtige räumliche Struktur dieser Aminosäuren gewährleisten. Ohne diese Schwachbindungen gäbe es keines jener Proteine, und ohne Proteine gäbe es natürlich auch kein Leben.

Ein weiterer interessanter Aspekt dieser Angelegenheit ist, dass der Temperaturbereich, in dem die schwachen chemischen Bindungen ihre Funktion erfüllen können, wiederum der ist, der auf der Erde vorherrscht. Das ist sehr bemerkenswert, denn die physikalische und chemische Natur der Schwachbindungen und die der kovalenten Bindungen sind vollständig unterschiedlich und unabhängig voneinander; in anderen Worten, es gibt keinerlei natürliche Gründe dafür, dass sie die gleiche Temperatur benötigen sollten, und dennoch ist dem so; beide Bindungsarten können nur innerhalb dieser schmalen Temperaturspanne gebildet werden und beständig bleiben. Wenn dem nicht so wäre, wenn die kovalenten Bindungen und die schwachen chemischen Bindungen in stark verschiedenen Temperaturbereichen stabil wären, wäre die Gestaltung der erforderlichen komplexen, dreidimensionalen Strukturen der Proteine wiederum unmöglich.

Alles, was wir über die ungewöhnlichen chemischen Eigenschaften des Kohlenstoffatoms in Erfahrung brachten, zeigt, dass eine allumfassende Harmonie zwischen diesem Atom, das den Grundbaustein des Lebens darstellt, dem Wasser, das ebenfalls unentbehrlich für das Leben ist, und dem Planeten Erde, welcher die Heimstätte dieses Lebens ist, vorherrscht. In seinem Buch Nature's Destiny [Das Schicksal Der Natur] hebt Michael Denton dieses Zusammentreffen von notwendigen Vorausset-zungen folgendermaßen hervor:

In dem enormen Temperaturspektrum welches der Kosmos entfaltet, gibt es diesen winzigen Sektor in dem (1) flüssiges Wasser, (2) eine überwältigende Vielfalt an metastabilen, organischen Verbindungen, und (3) schwache chemische Bindungen zur Stabilisierung der dreidimensionalen Strukturen komplexer Moleküle möglich sind. 91

Unter allen bisher beobachteten Himmelskörpern herrschen nur auf der Erde Temperaturen vor, die innerhalb dieser schmalen Bandbreite liegen, darüber hinaus gibt es nur auf der Erde ein solch großzügiges Vorkommen an Kohlenstoff und Wasser, den beiden wichtigsten Grundbausteinen des Lebens.

All das deutet klar darauf hin, dass das Kohlenstoffatom mit seinen ungewöhnlichen Eigenschaften speziell für das Leben entworfen wurde, und dass unser Planet speziell dafür geschaffen wurde, ein auf Kohlenstoff gegründetes Leben zu beherbergen.

Das Design im Sauerstoff

Wir haben gesehen, inwieweit der Kohlenstoff der wichtigste Grundbaustein aller lebenden Organismen ist, und dass er speziell dazu entworfen worden zu sein scheint, um diese Funktion zu erfüllen. Die Existenz aller auf Kohlenstoff basierenden Lebensformen ist jedoch noch an eine andere Voraussetzung gebunden – Energie. Energie ist eine unbedingte Notwendigkeit des Lebens.

Die grünen Pflanzen erhalten ihre Energie durch den Vorgang der Photosynthese von der Sonne. Für alle anderen Lebewesen der Erde – einschließlich uns Menschen – ist die einzige Energiequelle ein Prozess, der 'Oxidation' genannt wird – der wissenschaftliche Begriff für 'Verbrennung'. Sauerstoff-atmende Organismen erhalten ihre Energie, indem sie die pflanzliche oder tierische Nahrung, die sie aufnehmen, 'verbrennen'. Wie aus dem Begriff 'Oxidation' hervorgeht, ist diese Verbrennung eine chemische Reaktion, in der Stoffe oxidiert werden, d.h. sie reagieren und verbinden sich mit Sauerstoff. Aus diesem Grund ist der Sauerstoff ebenso wichtig für das Leben, wie Kohlenstoff und Wasserstoff.

Die grundsätzliche Formel für den Verbrennungsvorgang (Oxidation) sieht etwa so aus:

Kohlenstoffverbindung + Sauerstoff > Wasser + Kohlendioxyd + Energie

Was diese Formel aussagt, ist, dass bei der Verbindung von Kohlenstoffverbindungen mit Sauerstoff – unter entsprechend günstigen Voraussetzungen – eine Reaktion stattfindet, bei der neben Wasser und Kohlendioxyd eine beträchtliche Menge an Energie erzeugt wird. Diese Reaktion findet sehr leicht mit Kohlenwasserstoffen statt. Glukose (ein Zucker und daher auch ein Kohlenwasserstoff) wird fortwährend in unserem Körper verbrannt, um die Energieversorgung aufrechtzuerhalten.

Interessant dabei ist, dass die Elemente Kohlenstoff und Wasserstoff, welche die Kohlenwasserstoffe bilden, für das Zustandekommen der Oxidation am geeignetsten sind. Unter allen Elementen ist es der Wasserstoff, der sich am ehesten mit dem Sauerstoff verbindet und dabei zudem die größte Menge an Energie freisetzt. Wenn man einen 'Brennstoff' haben will, der mit Sauerstoff reagiert, gibt es keine bessere Wahl, als den Wasserstoff. In Hinsicht auf seinem 'Brennwert' steht der Kohlenstoff nach dem Wasserstoff und dem Bor an dritter Stelle. In seinem Buch The Fitness of the Enviroment [Die Zweckdienlichkeit der Umwelt] kommentiert Henderson über die, hier zu Tage tretende, außergewöhnliche Zweckdienlichkeit in folgenden Worten:

Genau jene chemischen Umwandlungen, die aus vielen anderen Gründen am besten dazu geeignet zu sein scheinen, als physiologische Vorgänge zu fungieren, stellen sich heraus, eben diejenigen zu sein, die in der Lage sind, dem Strom des Lebens den größten Energiezufluss zuzuleiten.92

Das Design im Feuer (oder 'Warum wir nicht geradewegs in Flammen aufgehen')

Wie oben ausgeführt, ist die grundsätzliche Reaktion, die Sauerstoff atmende Organismen mit der, ihnen lebenswichtigen Energie versorgt, die Oxidation von Kohlenwasserstoffen. Diese schlichte Tatsache jedoch wirft eine 'brennende' Frage auf: Wenn unsere Körper hauptsächlich aus Kohlenwasserstoffen bestehen, warum oxidieren diese dann nicht ebenso? Oder anders ausgedrückt: Warum gehen wir nicht geradewegs in Flammen auf, wie ein Zündholz?

Unser Körper ist ständig mit dem Sauerstoff der Luft in Berührung, und dennoch oxidiert er nicht und fängt kein Feuer – warum nicht?

Der Grund für diesen scheinbaren Widerspruch ist, dass die molekulare Form des Sauerstoffs (O₂) ein gewisses Maß an Trägheit besitzt. (In dem Sinn, in dem Chemiker den Ausdruck 'Trägheit' verwenden, bedeutet das Widerstreben oder die Unfähigkeit einer Substanz, mit anderen Substanzen chemisch zu reagieren.) Damit jedoch erhebt sich eine weitere Frage: Wenn molekularer Sauerstoff so eine Trägheit besitzt uns nicht zu entzünden, wie wird das gleiche Molekül dazu bewegt, innerhalb unserer Körper an chemischen Reaktionen teilzunehmen?

Diese Frage, mit der sich Chemiker seit Mitte des 19. Jahrhunderts befassten, blieb bis zur zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts unbeantwortet, als durch biochemische Forschung die Existenz einiger Enzyme im menschlichen Körper entdeckt wurde, deren ausschließliche Funktion es ist, den Sauerstoff in der Atmosphäre zu chemischen Reaktionen zu veranlassen. In einer Reihe von äußerst komplizierten Stufen verwenden diese speziellen Enzyme Eisen- und Kupferatome, die in unseren Körpern vorhanden sind, als Katalysatoren. Ein Katalysator ist eine Substanz, die eine chemische Reaktion unter solchen Bedingungen einleitet bzw. beschleunigt unter denen sie andernfalls nicht, oder nur sehr träge stattfinden würde (z.B. niedrige Temperatur etc.).93

Es liegt hier eine sehr interessante Situation vor: Der Sauerstoff ist ein Element, das Oxidation und Verbren-nung verursacht und normalerweise wäre zu erwarten, dass es auch unseren Körper verbrennt. Um das zu verhindern wurde der, in der Atmosphäre vorhandene molekulare Sauerstoff (O₂) mit einem beträchtlichen Maß chemischer Trägheit ausgestattet, d.h. es reagiert nicht so leicht mit anderen Stoffen. Andererseits jedoch hängt unser Körper von der oxidierenden Eigenschaft des Sauerstoffs für seine Energieversorgung ab, und deshalb wurden unsere Zellen mit einem komplizierten Enzymsystem ausgestattet, das dieses Gas in eine hohe Reaktionsbereitschaft versetzt.

In diesem Zusammenhang sollte auch hervorgehoben werden, dass dieses Enzymsystem ein hervorragendes Beispiel von schöpferischem Design darstellt, für das kein Evolutionskonzept, das daran festhält, dass das Leben sich als Ergebnis von Zufallsereignissen entwickelt hat, jemals hoffen kann eine Erklärung zu finden.94

Es gibt noch eine weitere Maßnahme, die getroffen wurde, um unsern Körper vom Verbrennen abzuhalten, und zwar das, was der englische Chemiker Nevil Sidwick 'die charakteristische Trägheit des Kohlenstoffs' nennt.95 Das bedeutet, dass der Kohlenstoff unter normalen Temperatur- und Druckbedingungen nicht sehr bestrebt ist, mit dem Sauerstoff zu reagieren. In chemischer Fachsprache ausgedrückt mag dies alles etwas esoterisch anmuten, doch was hier ausgesagt wird ist eine Gegebenheit, die jedem, der im Winter einmal einen Herd, gefüllt mit groben Holzscheitern oder Kohle, anheizen musste, oder im Sommer die Holzkohle an einem Bratrost entzünden wollte, bekannt ist. Um ein Feuer in Gang zu bringen muss man einige vorbereitende Maßnamen treffen (Papier und dünne Holzspäne, Fächer oder Blasbalg, oder einen leicht entzündbaren Brennstoff), oder man kann auch das Brennmaterial z.B. mit einem Schweiß- oder Bunsenbrenner stark erhitzen, doch sobald das Brennmaterial einmal in Brand gerät, reagiert der darin enthaltene Kohlenstoff sehr rasch mit dem Sauerstoff, und große Energiemengen werden freigesetzt. Aus diesem Grund ist es ohne die Hilfe einer anderen Hitzequelle so schwierig ein Feuer in Gang zu bringen, doch nachdem das Brennmaterial in Brand gesetzt ist, entsteht seht viel Wärme, sodass sich die anderen Kohlenstoffverbindungen in der Umgebung ebenfalls entzünden wodurch sich das Feuer verbreitet.

Wenn man sich etwas gründlicher mit dieser Angelegenheit befasst, erkennt man, dass das Feuer selbst ein höchst interessantes Design hat. Die chemischen Eigenschaften des Sauerstoffs und Kohlenstoffs sind so gestaltet, dass diese beiden Elemente nur dann miteinander reagieren, wenn bereits eine große Wärmemenge zugegen ist. Das ist auch sehr gut so, denn wenn dem nicht so wäre, wäre das Leben auf der Erde ziemlich unerträglich wenn nicht vollkommen unmöglich. Wenn Sauerstoff und Kohlenstoff etwas reaktionsfreudiger in Bezug zueinander wären, wäre die plötzliche Selbstentzündung von Menschen, Bäumen oder Tieren ein allgemein üblicher Vorfall, der immer dann stattfände, wenn das Wetter etwas zu warm werden würde. Jemand, der z.B. eine Wüste durchqueren muss, könnte in der Mittagshitze plötzlich in Brand geraten und auch Pflanzen und Tiere wären der gleichen Gefahr ausgesetzt. Selbst wenn das Leben unter solchen Bedingungen möglich wäre, wäre es gewiss kein Vergnügen.

Wenn Sauerstoff und Kohlenstoff andererseits etwas weniger reaktionsbereit wären als sie es sind, wäre es wesentlich schwieriger, ein Feuer auf dieser Welt zu entzünden: in der Tat, es wäre vielleicht sogar unmöglich. Und ohne das Feuer wären wir nicht nur außerstande uns zu erwärmen, sondern es ist auch höchst wahrscheinlich, dass es niemals eine technologische Entwicklung auf unserem Planeten gegeben hätte, die sehr weitgehend auf Metallbearbeitung beruht, und weder die Gewinnung noch die Bearbeitung von Metallen wäre ohne die vom Feuer erzeugte Hitze möglich.

Aus all dem geht wiederum hervor, dass auch die chemischen Eigenschaften des Kohlenstoffs und des Sauerstoffs genau so gestaltet wurden, um den Bedürfnissen des Menschen am besten zu entsprechen. Michael Denton hat dazu folgendes zu sagen:

Diese ungewöhnliche Reaktionsträgheit der Kohlenstoff- und Sauerstoffatome bei normalen Temperaturen, zusammen mit den enormen Energiemengen die ihre gegenseitige Reaktion beinhaltet, wenn diese erreicht ist, ist von großer Bedeutung in Bezug auf die Anpassung des Lebens auf der Erde. Diese außergewöhnliche Verbindung stellt nicht nur den höher entwickelten Lebensformen das ausgedehnte Energiepotential der Oxidation in einer kontrollierten und geordneten Weise zur Verfügung, sondern sie ermöglichte dem Menschen ebenfalls die kontrollierte Nutznießung des Feuers sowie die Ausnutzung der gewaltigen Verbrennungsenergien in der Entwicklung der Technologie.96

In anderen Worten, sowohl der Kohlenstoff als auch der Sauerstoff wurden mit solchen Eigenschaften geschaffen, die dem menschlichen Leben am besten angepasst sind. Die Eigenschaften dieser beiden Elemente ermöglichen uns, ein Feuer zu entzünden und dieses Feuer auf günstigste Weise zu nutzen. Zudem ist die Erde sehr reich an Quellen für, zur Verbrennung geeignetem Kohlenstoff (wie das Holz der Bäume). All das deutet darauf hin, dass das Feuer und die Brennstoffe speziell zur Unterstützung für das menschliche Leben erschaffen wurden. Im Quran gibt Allah dem Menschen folgendes zu bedenken

Er (ist es), Der euch aus dem grünen Baum Feuer gibt; und daher könnt ihr damit Feuer machen (Sure 36:80 – Ya Sin)

Die ideale Löslichkeit des Sauerstoffs

Die Nutzung des Sauerstoffs durch unseren Körper ist weitgehend durch die Löslichkeit dieses Gases im Wasser bedingt. Der Sauerstoff, der beim Einatmen in unsere Lungen gelangt, wird unmittelbar im Blut aufgelöst. Das Hämoglobin, ein im Blut vorhandenes Protein bindet diese Sauerstoffmoleküle und transportiert sie zu den Zellen des Körpers, wo sie mit Hilfe jenes zuvor erwähnten speziellen Enzymsystems verwendet werden, die als Brennstoff vorgesehenen Kohlenstoffverbindungen (die in den Mitochondrien der Zellen gespeichert sind und als ATP bezeichnet werden) zu oxydieren und ihre Energie freizusetzen.

Alle komplexen Organismen erhalten ihre Energie auf diese Weise, wobei das Funktionieren dieses Systems insbesondere von der Löslichkeit des Sauerstoffs abhängt. Wenn der Sauerstoff nicht genügend löslich wäre, würde nicht genug Sauerstoff ins Blut aufgenommen werden und die Zellen könnten nicht genügend Energie erzeugen um ihren Bedarf zu decken. Wenn sich der Sauerstoff andererseits zu leicht auflösen würde, gäbe es einen Überschuss an Sauerstoff im Blut, was zu einem Zustand führen würde, der als 'Sauerstoffvergiftung' oder 'O₂ -Toxikose' bekannt ist.

Der Löslichkeitsgrad von Gasen im Wasser unterscheidet sich um ein vielfaches, so dass der, des am leichtesten löslichen Gases eine Million mal höher ist, als der des Gases, das sich am schlechtesten auflöst, und kaum ein Gas hat den gleichen Löslichkeitsgrad wie irgend ein anderes. Die Löslichkeit von Kohlendioxid im Wasser, z.B. ist zwanzig mal höher als die des Sauerstoffs. Unter all den unterschiedlichen Löslichkeitsgra-den ist der des Sauerstoffs genau derjenige, der den Erfordernissen des menschlichen Lebens am besten genüge tut.

Was wären die Folgen, wenn die Löslichkeit des Sauerstoffs etwas schlechter oder besser wäre?

Wir wollen zuerst die erste hypothetische Situation betrachten. Wenn sich der Sauerstoff schlechter im Wasser (und damit auch im Blut) auflösen würde, würde weniger Sauerstoff in den Blutstrom gelangen und die Zellen würden einen Sauerstoffmangel erleiden. Dies würde Lebewesen mit hohem Stoffwechsel, wie den Menschen, das Leben sehr erschweren, denn egal wie oft und tief wir ein- und ausatmen würden, wir wären stetig der Gefahr des Erstickens ausgesetzt, weil den Körperzellen nicht genügend Sauerstoff zugeführt werden würde.

Wenn der Sauerstoff andererseits leichter löslich wäre, wären wir, wie obig bereits kurz erwähnt, der Gefahr der Sauerstoffvergiftung ausgesetzt. Der Sauerstoff ist im Grunde genommen eine sehr gefährliche Substanz; wenn ein Organismus zuviel davon abbekommt, kann das tödliche Folgen haben. Ein Teil des Sauerstoffs im Blut reagiert mit dem Wasser des Bluts; wenn der Gehalt des aufgelösten Sauerstoffs zu hoch wird, bilden sich äußerst reaktionsfreudige, schädliche Nebenprodukte. Eine der Funktionen des komplizierten Systems der Blutenzyme ist es, dies zu verhindern. Wenn der Sauerstoffspiegel jedoch zu hoch steigt, können die Enzyme nicht mehr mithalten, und das hätte zur Folge, dass wir uns mit jedem Atemzug ein wenig mehr vergiften würden und dieser schleichenden Vergiftung in kurzer Zeit erlegen wären. Der Chemiker Irwin Fridowich bemerkt folgendes zu diesem Thema:

Alle atmenden Organismen sind in einer grausamen Zwickmühle verstrickt. Der selbe Sauerstoff, der ihr Leben unterhält ist giftig für sie, und ihr stets gefährdetes Überleben hängt lediglich von raffinierten Abwehrmechanismen ab.97

Was uns von diesen Gefahren der Vergiftung durch einen Überschuss an Sauerstoff, und der Erstickung aufgrund von Sauerstoffmangel schützt, ist, dass der Löslichkeitsgrad des Sauerstoffs und die komplizierten Enzymsysteme des Körpers mit sorgfältiger Präzision genau so geplant und erschaffen wurden um ihre Aufgaben erfüllen zu können, oder, um noch deutlicher zu sein, Allah hat nicht nur die Luft, die wir atmen geschaffen, sondern auch die physiologischen Systeme, die es ermöglichen, dass wir diese Luft verwenden können, und beide in vollendeter Harmonie einander angepasst.

Die anderen Elemente

Natürlich sind Kohlenstoff und Sauerstoff nicht die einzigen Elemente, die speziell für die Ermöglichung des Lebens gestaltet wurden. Elemente wie Wasserstoff und Stickstoff, die einen Großteil der Körper lebender Organismen ausmachen, besitzen ebenfalls bestimmte Eigenschaften, die das Leben erst ermöglichen; in der Tat, in der periodischen Tafel der Elemente scheint es kein einziges Element zu geben, das nicht irgend eine Aufgabe zur Unterstützung das Lebens erfüllt.

In der periodischen Tafel gibt es 92 verschiedene Elemente, vom Wasserstoff (dem leichtesten) bis zum Uranium (dem schwersten). (Über das Uranium hinaus gibt es noch andere Elemente, doch diese kommen nicht natürlich vor, sondern wurden laboratorisch erzeugt und sind zudem alle unbeständig.) Fünfundzwanzig dieser zweiundneunzig Elemente sind von unmittelbarer Notwendigkeit für das Leben und elf davon, nämlich Wasserstoff, Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Natrium, Magnesium, Phosphor, Schwefel, Chlor, Kalium und Kalzium, machen etwa 99,9 % des Körpergewichts der meisten lebenden Organismen aus. Die anderen vierzehn Elemente (Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Molybdän, Bor, Silikon, Selen, Fluor und Jod) kommen in lebenden Organismen nur in sehr kleinen Mengen vor, erfüllen jedoch lebenswichtige Funktionen. Drei andere Elemente – Arsen, Zinn und Wolfram kommen in manchen Organismen vor, wo sie Funktionen ausführen, die bisher noch nicht vollkommen erklärt werden konnten. Drei weitere Elemente – Brom, Strontium und Barium – sind bekannt in den meisten Organismen vorhanden zu sein, doch ihre Funktionen blieben bisher ein Rätsel.98

Dieses breite Spektrum beinhaltet Atome aus jeder der verschiedenen Gruppen der periodischen Tafel, deren Elemente entsprechend der Eigenschaften ihrer Atome gruppiert sind. Das bedeutet, dass jede Elementgruppe der periodischen Tafel in einer oder der anderen Weise notwendig für das Leben ist. J. J. R. Frausto da Silva und R. J. P. Williams machen in ihrem Buch The Biological Chemistry of the Elements [Die biologische Chemie der Elemente] die folgende Aussage:

Die biologischen Elemente scheinen praktisch von allen Gruppen und Untergruppen der periodischen Tafel ausgewählt worden zu sein... und das bedeutet, dass praktisch alle Arten von chemischen Eigenschaften mit den Lebensvorgängen verbunden sind, innerhalb der, durch Umweltbedingun-gen gesetzten Grenzen.99

Selbst die schweren radioaktiven Elemente am Ende der periodischen Tafel wurden in den Dienst des menschlichen Lebens gestellt. In seinem Buch Nature's Destiny [Das Schicksal der Natur] erklärt Michael Denton ausführlich die entscheidende Rolle, die jene radioaktiven Elemente, wie Uranium bei der Gestaltung der geologischen Struktur der Erde spielen. Natürlich auftretende Radioaktivität hängt eng mit der Tatsache zusammen, dass der Kern der Erde in der Lage ist, seine Wärme zu erhalten. Diese Hitze erhält den, aus Eisen und Nickel bestehenden Kern flüssig. Dieser flüssige Kern ist es, der das Magnetfeld der Erde erzeugt, das neben der Erfüllung anderer Aufgaben, hilft, den Planeten vor gefährlichen Strahlungen und stellarem Bruchmaterial aus dem Weltall zu beschützen, wie bereits an anderer Stelle erwähnt wurde. Selbst die Edelgase und die seltenen Erdalkalimetalle, keines von welchen mit der Unterstützung des Lebens etwas zu tun haben zu scheint, sind scheinbar deshalb vorhanden, um das Erfordernis einer ununterbrochenen Fortsetzung der sich stufenweise erhöhenden Anzahl der Elektronen in den Umlaufbahnen der Atome zu erfüllen und damit das Spektrum der natürlich vorkommenden Elemente bis zum Uranium auszudehnen. 100

Kurz gesagt, alle Elemente, von deren Existenz wir wissen, dienen irgend einem Zweck in Hinsicht auf das Leben des Menschen. Keines von ihnen ist 'unnütz' oder 'überflüssig'. Diese Gegebenheit ist ein weiterer Beweis dafür, dass das Universum von Allah für die Menschheit erschaffen wurde.

Schlussfolgerung

Jede chemische oder physikalische Gegebenheit des Universums, die wir bisher untersucht haben, stellte sich heraus, genau dem zu entsprechen, das sie sein muss, um das Leben zu ermöglichen bzw. zu fördern. Und dabei haben wir in diesem Buch nur die Oberfläche der überwältigenden Masse an Indizien und Beweisen für diese Tatsache angescharrt. Wie tief wir auch in die Einzelheiten gehen, oder wie weit wir den Bereich unserer Untersuchungen ausdehnen, machen wir immer diese generelle Beobachtung: In jedem Aspekt des Universums gibt es einen Zweck, der dem Leben des Menschen untergeordnet ist, und jedes Detail ist in makellosem Design und vollkommener Ausgeglichenheit und Harmonie der Erfüllung dieses Zwecks angepasst.

Das stellt zweifelsohne einen Beweis für die Existenz eines erhabenen Schöpfers dar, der das Universum zu diesem Zweck erschaffen hat. Welche Eigenschaft der Materie auch immer wir untersuchen, wir können darin das allumfassende Wissen und die unendliche Weisheit und Allmacht Allahs erkennen, der die Materie aus dem Nichts ins Dasein brachte. Alles beugt sich Seinem Willen und deswegen ist jedes Teil in vollkommener Harmonie allem anderen.

Das ist das Ergebnis, zudem die Wissenschaft des 20. Jahrhunderts schließlich gelangte, und dennoch ist es nur die Bestätigung einer Tatsache, die den Menschen bereits vor über vierzehnhundert Jahren im Quran offenbart worden war. Allah erschuf jedes Detail des Kosmos um die Vollkommenheit Seiner Schöpfung zu offenbaren. Der Quran drückt das in dieser Weise aus:

Segensreich ist Der, in Dessen Hand die Herrschaft ruht; und Er hat Macht über alle Dinge...Der die sieben Himmel in Sphären erschaffen hat. Du kannst keine Disharmonie in der Schöpfung des All-Barmherzigen sehen. So wende den Blick nochmals zurück: erblickst du irgendeinen Mangel? Dann wende den Blick noch ein zweites Mal zurück und dein Blick wird nur ermüdet und geschwächt zu dir zurückkehren. (Sure 67:1, 3, 4 – al-Mulk)