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Sind Viren Lebewesen?

126 Beiträge, Schlüsselwörter: Viren, Lebewesen, Zellen
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Sind Viren Lebewesen?

01.03.2020 um 13:34
Die Frage, ob Viren Lebewesen sind oder nicht, wird von Naturwissenschaftlern verschieden beantwortet. Viren weisen außerhalb ihrer Wirtszellen, die sie zur Fortpflanzung benötigen, keinerlei Stoffwechselaktivitäten auf. Stoffwechsel ist aber ein allgemein anerkanntes Kennzeichen für Lebewesen (neben anderen Kennzeichen). Von daher scheint man die Frage eindeutig mit Nein beantworten zu müssen. Doch seit einigen Jahren gibt es neue Funde von Viren, die Grenzfälle zu sein scheinen - die sogenannten "Riesen-Viren".

Folgender Artikel aus der Deutschen Apothekerzeitung gibt dazu einen gut lesbaren Überblick:

https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/daz-az/2011/daz-1-2011/sind-viren-lebewesen

Darin heißt es:
Immer mehr Riesenviren (giant viruses) werden entdeckt. Man nennt sie mittlerweile Giren, um sie von den "normalen" Viren abzugrenzen. Giren besitzen nicht nur ungewöhnlich viele Gene, sie produzieren auch viel tRNA, die für die Proteinsynthese notwendig ist. Da erstaunt es kaum, dass sie auch atypische Sequenzen wie Introns und Inteine besitzen. Dadurch sind sie in der Lage, die Sequenzen ihrer DNA und der von ihnen synthetisierten Proteine zu modifizieren.
Und weiter:
Die Replikation des Mimivirus in Acanthamoeba lässt sich im Lichtmikroskop beobachten: Auf klar abgegrenzten sphärischen Strukturen entstehen die Virionen. Durch die virale Infektion der Amöbe wird deren Stoffwechsel vollständig neu organisiert; es entsteht eine "Virozelle" mit einer "viralen Fabrik" (Forterre), einem intrazellulären parasitischen Organismus mit metabolischer Aktivität.

Das Mamavirus, ein naher Verwandter des Mimivirus, kann seinerseits von winzigen Sputnik-Viren infiziert werden, was die Reproduktionsrate verringert. Die virale Fabrik hat somit alle Eigenschaften einer lebenden Zelle: Reproduktion und Stoffwechselaktivität und sogar Anfälligkeit für "Krankheiten".
Diese neuen Erkenntnisse verleiten Patrick Forterre und Claudiu Bandea zur Schlussfolgerung, dass es sich bei Viren um intrazelluläre Lebewesen handelt, das, was man üblicherweise als Virus bezeichnet (das Virion) hingegen als eine Art "Samen" oder "Spore":
Nach klassischer Definition ist ein Virion, also ein komplettes Virus mit Genom und Hülle außerhalb einer Zelle, kein Lebewesen, da es sich nicht vermehren kann. Patrick Forterre (s. o.) und Claudiu Bandea (Centers for Disease Control and Prevention, USA) hingegen sehen nicht im Virion das entscheidende Stadium des viralen Lebenszyklus, sondern in der intrazellulären Form des Virus.
Allerdings ist diese Sichtweise nicht Konsens. In der Wikipedia wird darauf verwiesen, dass sich Virologen einig darüber sind, dass man Viren nicht als Lebewesen betrachtet, aber als "dem Leben nahestehend":
Alle Viren enthalten das Programm zu ihrer Vermehrung und Ausbreitung (einige Viren auch weitere Hilfskomponenten), besitzen aber weder eine eigenständige Replikation noch einen eigenen Stoffwechsel und sind deshalb auf den Stoffwechsel einer Wirtszelle angewiesen. Daher sind sich Virologen weitgehend darüber einig, Viren nicht zu den Lebewesen zu rechnen. Man kann sie aber zumindest als „dem Leben nahestehend“ betrachten, denn sie besitzen allgemein die Fähigkeit zur Replikation und Evolution.
Quelle: Wikipedia: Viren

Allerdings verweist das "weitgehend einig" darauf, dass es offenbar immer noch Uneinigkeit darüber gibt. An anderer Stelle im Wikipedia-Artikel heißt es:
Die meisten Wissenschaftler stufen Viren nicht als Lebewesen ein – wobei die wissenschaftliche Diskussion noch nicht abgeschlossen ist, da beispielsweise bei der Genomgröße des Cafeteria-roenbergensis-Virus eine Abgrenzung anhand der Größe des Genoms zu verwischen beginnt.
Der Cafeteria-roenbergensis-Virus wird auch im oben verlinkten Artikel der Deutschen Apothekerzeitung erwähnt. Der dazu gehörige Fachartikel ist hier einzusehen. Interessant und unerwartet war das Vorhandensein von Genen im Virengenom, die mit der Proteinbiosynthese zu tun haben - eine Leistung, die Viren selber nicht vollbringen, da ihnen der Syntheseapparat fehlt.

Für die Entstehung von Viren gibt es drei verschiedene Hypothesen, die sich jedoch nicht einander ausschließen müssen:
Nach dem Prophagen- und dem Protoonkogenkonzept haben sich die Viren aus Genen von Prokaryonten oder Eukaryonten entwickelt ("Escape-Modell"). Durch die Kombination mit Nucleocapsidgenen entstanden infektiöse Körper, die Virionen, die außerhalb des Wirtes überdauern und sich innerhalb des Wirtes vermehren können.

Nach einer ähnlichen Theorie könnten Viren aus parasitischen Zellen entstanden sein, deren Genom reduziert wurde (z. B. Amöbentheorie, s. u.).

Diesen entgegen steht das "Virus-first-Modell". Es besagt, Viren seien bereits vor den ersten biologischen Strukturen in einer präzellulären RNA-Welt (selbstreplizierende Moleküle) entstanden.
Aber macht eine Abstammung von echten Zellen Viren nun zu echten Lebewesen?


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01.03.2020 um 13:37
@Diagnostiker
offiziell sind Viren keine Mikroorganismen, da ihnen sämtliche Funktionen fehlen, über die MO verfügen.
Sie sind auch keine Lebewesen. So lernt man es zumindest im Abitur Biotechnologie ^^


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01.03.2020 um 18:13
DerVorleser
schrieb:
Sie sind auch keine Lebewesen.
Das ist eine Frage der Perspektive. Wie im verlinkten Artikel der DAZ ausgeführt, sehen das z.B. Patrick Forterre und Claudiu Bandea anders: Sie betrachten den Reproduktionsvorgang in der Wirtszelle als relevantes Stadium, statt die Virione, die man üblicherweise als Viren kennt. Da es sich bei Leben um einen Prozess handelt, in den Stoffwechsel sowie geordnete Abläufe mit geordneten Strukturen involviert ist, kann man das durchaus so auffassen, dass da etwas in der Wirtszelle lebt, bis die Wirtszelle zerplatzt und die neu entstandenen Virione freisetzt.

Man kann es jedoch auch anders auffassen und die Virione als primäre Zustandsform von Viren ansehen. Dann wäre eine Analogie, dass man ein Samenkorn als Lebewesen betrachten müsste, welches sich der Pflanze als Vehikel bedient, um weitere Samenkörner zu produzieren. Dass der Vergleich hinkt, ist mir schon klar (Samenkörner keimen aus und bringen die Pflanze hervor, die neue Samen wachsen lässt, während Viren nicht auskeimen und die Wirtszelle hervorbringen, über die neue Viren produziert werden).

Meiner Ansicht nach leben Viren nicht und vermehren sich auch nicht. Den Virionen fehlen einige entscheidende Kriterien, die sie als Lebewesen ausweisen würden (Stoffwechsel hatte ich schon genannt). Die Virenproduktion in Wirtszellen läuft auf automatische Weise auf der molekularen Ebene ab, nachdem sich die Viren-DNA bzw. Viren-RNA in die Genom-Aktivitäten der Wirtszelle "reingehackt" haben, so dass sich auf ebenso automatische Weise der Stoffwechsel und die autoreproduktiven Aktivitäten umstellt.

Eine Eigenleistung irgendwelcher Art, die man dem Virus zuschreiben kann und nicht der Wirtszelle, sehe ich hierbei nicht. Wir haben es hier mit einer Art "Vergiftung" zu tun, wobei das "Gift" aufgrund seiner Zusammensetzung aus RNA oder DNA dazu geeignet ist, dass es sich mit Hilfe des Reproduktionsapparats der Wirtszelle (insbesondere der Proteinbiosynthese, aber auch der Genom-Replikation) vermehrt, statt über den Stoffwechsel abgebaut zu werden, wie es bei anderen Giften der Fall ist.

Die Herkunft der Viren aus ehemaligen Zellen (Escape-Hypothese sowie Amöben-Hypothese) weist sie zwar als Relikte einstiger Zellen aus, aber sie sind dennoch inzwischen totes Material, was über Wirtszellen lediglich vervielfältigt wird - eine Art giftiger Abfall ...


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01.03.2020 um 19:24
Die Sichtweise von Patrick Forterre auf Viren, die er als Lebewesen auffasst, ist in diesem Artikel dargestellt:

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2837877/

Im Abstract heißt es:
Viruses ... can be viewed as complex living entities that transform the infected cell into a novel organism—the virus—producing virions. I suggest here to define life (an historical process) as the mode of existence of ribosome encoding organisms (cells) and capsid encoding organisms (viruses) and their ancestors. I propose to define an organism as an ensemble of integrated organs (molecular or cellular) producing individuals evolving through natural selection.
Auf Deutsch:

Viren ... können gesehen werden als komplexe lebende Entitäten, die die infizierte Zelle in einen neuen Organismus - den Virus - umwandeln, der Virionen produziert. Ich lege hier nahe, Leben zu definieren als Modus der Existenz von Ribosomen codierenden Organismen (Zellen) und Capsid codierenden Organismen (Viren) und deren Vorläufern. Ich schlage vor, einen Organismus zu definieren als ein Ensemble von integrierten Organen (molekular oder zellulär), die Individuen produzieren, welche durch natürliche Selektion evolvieren.

Ich sehe es aus einer anderen Perspektive, wie ich bereits dargelegt hatte ...


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05.03.2020 um 21:47
Diagnostiker
schrieb am 01.03.2020:
Aber macht eine Abstammung von echten Zellen Viren nun zu echten Lebewesen?
Hab eigentlich nur den Threadtitel bzw. die Frage gelesen. Die Antwort ist an und für sich relativ simpel: "Virus" und "Lebewesen" sind in erster Linie erst einmal nur vom Menschen erfundene Konzepte (auch wenn sie sich auf etwas in der Realität beziehen). Ob Viren 'echte' Lebewesen sind, hängt also letztendlich davon ab, was man sich insbesondere unter dem Begriff "Lebewesen" vorstellt. Das ist also in etwa vergleichbar mit der Frage, ob Pluto ein echter Planet ist - tja, und das hängt halt einfach vor allem davon ab, was man unter "Planet" überhaupt versteht (bzw. wie man "Planet" definiert). ;)

Was man aber sicherlich sagen kann, ist, dass Viren viele Merkmale erfüllen, die wir in den üblichen Dingen erkennen, welche wir sonst so in die Schublade "Lebewesen" zu stecken gewohnt sind. Und das ist dann natürlich wieder eher eine Frage für die Biologie...

So, jetzt les' ich mir aber erst einmal deinen Eingangspost durch und esse endlich meine Pizza. :)


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06.03.2020 um 06:37
Das Virus an sich und für sich allein betrachtet ist ganz offensichtlich "tot", weil es sich weder reproduzieren kann noch einen Stoffwechsel hat.
Kommt dieses Virus jedoch in Kontakt mit einem geeigneten Wortskörper, so kann es dessen Stoffwechsel nutzen und findet in ihm auch eine geeignete Umgebung um sich zu reproduzieren, sogar zu mutieren. Plötzlich "lebt" es also.
Die Antwort von
Noumenon
schrieb:
"Virus" und "Lebewesen" sind in erster Linie erst einmal nur vom Menschen erfundene Konzepte
bringt das Dilemma auf den Punkt:
Alles nur eine Frage der Definition.


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06.03.2020 um 08:18
Natürlich sind Viren keine Lebewesen.
Aber gerade weil Sie 10hoch9-fach kleiner sind als wir und uns trotzdem ausrotten können,müssen wir höchsten Respekt haben.


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06.03.2020 um 13:18
Noumenon
schrieb:
Und das ist dann natürlich wieder eher eine Frage für die Biologie...
Richtig. Darum steht dieser Thread auch im Bereich Naturwissenschaften und nicht im Bereich Philosophie, wo man sich über Konzepte unterhalten kann. Meine Position bezüglich der Threadfrage hatte ich ja schon dargelegt:
Diagnostiker
schrieb am 01.03.2020:
Meiner Ansicht nach leben Viren nicht und vermehren sich auch nicht. Den Virionen fehlen einige entscheidende Kriterien, die sie als Lebewesen ausweisen würden (Stoffwechsel hatte ich schon genannt). Die Virenproduktion in Wirtszellen läuft auf automatische Weise auf der molekularen Ebene ab, nachdem sich die Viren-DNA bzw. Viren-RNA in die Genom-Aktivitäten der Wirtszelle "reingehackt" haben, so dass sich auf ebenso automatische Weise der Stoffwechsel und die autoreproduktiven Aktivitäten umstellt.

Eine Eigenleistung irgendwelcher Art, die man dem Virus zuschreiben kann und nicht der Wirtszelle, sehe ich hierbei nicht. Wir haben es hier mit einer Art "Vergiftung" zu tun, wobei das "Gift" aufgrund seiner Zusammensetzung aus RNA oder DNA dazu geeignet ist, dass es sich mit Hilfe des Reproduktionsapparats der Wirtszelle (insbesondere der Proteinbiosynthese, aber auch der Genom-Replikation) vermehrt, statt über den Stoffwechsel abgebaut zu werden, wie es bei anderen Giften der Fall ist.
Das was da in den befallenen Zellen abläuft, betrifft die befallenen Zellen, aber nicht die Virionen, die durch diese Zellen produziert werden. Diese sind genau genommen totes Material, welches aufgrund seiner Beschaffenheit jedoch dazu geeignet ist, durch lebende Zellen reproduziert und vervielfältigt zu werden, weil sich die in den Virionen enthaltenen Nucleinsäuren in den Zellstoffwechsel einpassen können. Dadurch verändert sich die Aktivität bezüglich Transkription und Translation, was dann die Produktion der Virionenbestandteile (Nucleinsäuren sowie Capsidbestandteile) nach sich zieht.

Das hat dann aber nichts mit irgend einer eigenständigen Aktivität der Virionen oder ihrer Bestandteile zu tun, sondern ist ein sich automatisch ergebender Vorgang, der mit dem Eindringen der Viren-DNA bzw. Viren-RNA in die Genom-Aktivitäten der befallenen Zelle ausgelöst wird und erst mit dem Zerplatzen der Zelle (und dem nachfolgenden Freisetzen der bis dahin produzierten Virionen) aufhört. Die Viren selber sind völlig passiv und tun gar nichts - können sie ja auch nicht, da ihnen jegliche Voraussetzungen dafür fehlen.
Lupo54
schrieb:
Plötzlich "lebt" es also.
Na ja, sagen wir mal so: Plötzlich passiert da etwas in der Zelle, was sonst nicht passieren würde, aber das hat dann etwas mit dem Leben der Zelle zu tun und nicht mit dem Leben eines Virus'.
LuckyLook
schrieb:
Aber gerade weil Sie 10hoch9-fach kleiner sind als wir und uns trotzdem ausrotten können,müssen wir höchsten Respekt haben.
Ja, genauso wie man vor Giften Respekt haben sollte, die uns ebenfalls umbringen können.


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07.03.2020 um 11:08
@Diagnostiker
Also grob überschaut, würde ich auch sagen dass Viren keine Lebewesen im klassischen Sinne sind.

Sie sind lediglich dafür prädestiniert. Nach dem Motto „Eine Schwalbe macht noch keinen Sommer.“


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07.03.2020 um 12:31
skagerak
schrieb:
Sie sind lediglich dafür prädestiniert.
Ich sehe es eher anders herum: Viren sind Relikte ehemaliger Lebewesen. Die Virionen sind grob gesehen lediglich Nucleinsäuremoleküle in einer Proteinhülle, die manchmal noch eine weitere Hülle besitzt, die beim Andocken an Zellen hilfreich ist (aktuelles Beispiel: Coronaviren!). Entfernt man die Hülle(n) bleibt ein nacktes Nucleinsäuremolekül übrig, welches ebenfalls in der Lage ist, in eine Zelle einzudringen und dort den Stoffwechsel umzukrempeln. Solche nackten Nucleinsäurestränge heißen Viroide und zählen - ebenso wie Prione (die ausschließlich aus Proteinen bestehen und keinerlei Nucleinsäuren enthalten) - zu den "subzellulären Erregern":

Wikipedia: Viroid
Viroide bestehen nur aus einer ringförmig geschlossenen, einzelsträngigen Ribonukleinsäure (RNA). Im Gegensatz zu Viren besitzen Viroide keine zusätzlichen Proteine oder Lipide zur Verpackung in Form einer Hülle oder eines Kapsids. Viroide können sich nur innerhalb lebender Zellen vermehren (obligat intrazelluläre Parasiten), weshalb sie auch zusammen mit den Viren, Virusoiden und Prionen die Gruppe der subzellulären Erreger bilden. Für Viroide, zusammen mit Viroid-ähnlichen Satelliten-RNA, hat das International Committee for Taxonomy of Viruses (ICTV) eine eigene Ordnung von subviralen Erregern definiert.
Wir haben hier also einen bruchlosen Übergang von Prionen und Viroiden zu Viren, wo zwar die Komplexität der Zusammensetzung zunimmt, aber keine Lebenserscheinungen auftreten.


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07.03.2020 um 20:57
Wie @Noumenon schon geschrieben hat: Es ist ausschließlich eine Frage der Definition.

Die Frage sollte also statt "Sind Viren Lebewesen?" besser lauten "Wie definieren wir Leben, damit die Definition sowohl widerspruchsfrei als auch möglichst sinnvoll und nützlich ist?"

Folgende Definition wäre denkbar: Lebewesen sind Entitäten, die zur Reproduktion (und damit Vermehrung) ihrer selbst fähig sind.

Klingt zunächst nach einer schlüssigen und eindeutigen Definition. Aber ist sie auch sinnvoll? Kommt sie dem nahe, was wir eigentlich meinen?

Freie Elektronen in einem Plasma (also Feuer) würden diese Definition z.B. erfüllen. Wo es brennt, reproduzieren sie sich und vermehren sich. Zwar brauchen sie dazu auch eine bestimmte Umgebung, nämlich Brennstoff und Sauerstoff. Aber eine spezifische Umgebung braucht ja sogar der Mensch zum Leben. Aber ist Feuer wirklich ein Lebewesen??
Zugegeben verhält es sich manchmal wie ein solches, aber ob uns diese Definition weiter bringt, ist eine andere Frage.

Freie Neutronen in einem Kernkraftwerk oder einer Atombombe wären dann übrigens auch Lebewesen.

Und sogar Smartphones oder Autos! Wie das? Nehmen wir einmal das erste IPhone. Leute sahen es, fanden es toll, die Nachfrage stieg, es wurden immer mehr davon produziert. Es vermehrte sich immens. Natürlich haben Menschen und Maschinen das IPhone produziert, aber man könnte die Perspektive auch umdrehen: Das IPhone benutzte Menschen, um sich zu vermehren. Im Grunde ähnlich dem, was Viren auch tun.

Auch Kristalle würden eventuell unter diese Definition fallen, weil es ihnen "gelingt", zu wachsen und ihre Struktur zu reproduzieren.

Eine Erweiterung der Definition erscheint mir daher sinnvoll: Lebewesen können sich bei der Reproduktion (leicht) verändern, z.B. durch Kopierfehler oder Mutation, und sich damit verbessern, sind also zur Evolution fähig.

Damit würde Feuer zumindest rausfallen. Freie Elektronen bleiben freie Elektronen, eine Veränderung oder Verbesserung ihres Wesens ist unmöglich. Es gibt kein besseres oder schlechteres Feuer. Wenn es besser brennt, liegt das nur an der Verfügbarkeit der "Nahrung", nicht im Wesen des Feuers.

Reine Ideen, wie das Smartphone, hätten wir dann aber immer noch innerhalb der Definition. Ideen, wenn sie gut sind, sorgen für ihre eigene Verbreitung und Vermehrung und können sich dabei auch noch verbessern.

Dass Ideen Lebewesen sind, ist zwar ein meines Erachtens interssanter Gedanke, aber doch wohl nicht das, was man sich landläufig unter Leben vorstellt.

Nun könnte man die Definition nochmals erweitern, was in der Regel auch getan hat: Lebewesen betreiben Stoffwechsel.

Eine solche Einschränkung kann man natürlich vornehmen. Damit fallen Ideen raus, aber auch Viren. Aber mir persönlich erscheint diese Einschränkung ein bisschen zu eingeengt. Sie deckt möglicherweise nicht alle Erscheinungsformen im Universum ab, die es geben könnte, sie ist sehr auf irdische Verhältnisse bezogen. Man könnte sich z.B. vorstellen, dass es im Universum irgendwelche Maschinenwesen gibt, die zwar keinen chemischen Stoffwechsel betreiben, aber dennoch fähig sind, sich selbst nachzubauen.
Zwar könnte man einwenden, dass solche Wesen ja rein hypothetisch seien und deshalb nicht berücksichtigt werden müssten. Aber dann stellt sich schon die Gegenfrage, warum man "Leben" überhaupt definieren will. Der Begriff "Leben" ist ja in jedem Fall eine hochabstrakte Angelegenheit und die Definition "Leben betreibt Stoffwechsel" kann man zwar machen, aber sie bringt zugleich wenig Nutzen.

Ich wäre also für eine großzügigere Definition: Lebewesen können sich reproduzieren und dabei evolutionär verbessern. In diesem Sinne wären Viren also Lebewesen.


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08.03.2020 um 09:02
Menedemos
schrieb:
Lebewesen können sich reproduzieren und dabei evolutionär verbessern.
Auch unter dieser offeneren Definition wären Viren keine Lebewesen, da sie sich nicht selber reproduzieren, sondern durch lebende Zellen reproduziert werden.


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08.03.2020 um 13:12
@Diagnostiker
Naja, das ist eben Ansichtssache. Sie reproduzieren sich irgendwie schon, allerdings sind sie dabei auf (zugebeben massive) Hilfe angewiesen. Aber ich finde, das unterscheidet sie nicht grundlegend von anderen Lebewesen, auch Pestbakterien können sich nicht im luftleeren Raum reproduzieren, sondern sind auf Hilfe eines (höheren) Wirtsmechanismus angewiesen.
Natürlich machen Bakterien den eigentlichen Reproduktionsvorgang selber und unterscheiden sich in diesem Punkt von Viren, aber ist das eine sinnvolle Grenze? Wo soll man sie ziehen?


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08.03.2020 um 13:22
Endosymbionten wie Mitochondrien oder Chloroplasten in höheren Zellen sind übrigens ein Übergangs- und Zweifelsfall, der die Grenzziehung noch weiter erschwert: Sie können sich nur zum Teil eigenständig reproduzieren, sind auf die Hilfe der Zelle, in der sie leben, angewiesen, sogar bei der Reproduktion.

Und der Zellkern selbst ist eventuell auch ein schwieriger Fall. Es gibt die Theorie, dass der Zellkern in Eukaryonten selbst ein Endosymbiont ist. Man stellt sich das so vor: Ein Virus (der spätere Zellkern!) hat dereinst eine Bakterienzelle gekapert und übernommen. Das ursprüngliche Erbgut der Zelle sei dabei verloren gegangen bzw. zerstört worden. So seien die Eukaryonten überhaupt erst entstanden.

Damit wären wir Menschen gar keine richtigen Lebewesen, weil in unseren Zellen riesige Viren die Regie führen. Zellkerne jedenfalls können sich nicht alleine reproduzieren, sie brauchen dazu das Außenrum.


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08.03.2020 um 15:37
Menedemos
schrieb:
Sie reproduzieren sich irgendwie schon, allerdings sind sie dabei auf (zugebeben massive) Hilfe angewiesen.
Auf analoge Weise "reproduzieren" sich auch Viroide und Prionen, aber diese "nackten" Moleküle sind ebensowenig lebendig wie die verpackten Moleküle, die wir als Viren bezeichnen. Der Unterschied zu gewöhnlichen Giften besteht m.E. darin, dass sie aufgrund ihres Aufbaus aus RNA und Proteinen geeignet sind, sich in den üblichen Proteinsyntheseprozess einer lebenden Zelle einzuklinken, so dass der "Giftstoff" vervielfältigt wird - was dadurch aber diesen Giftstoff nicht zu einem Lebewesen werden lässt.

Stammesgeschichtlich lässt sich vielleicht rekonstruieren, aus welchen Zellen diese vagabundierenden Genombruchstücke herstammen, bevor sie sich verselbstständigt haben und nun nur noch als infektiöse Partikel vor sich hin reproduziert werden, ohne selber noch irgendeine Aktivität aufzuweisen, die sie als lebend erkennbar werden ließen. Aber die Abstammung aus echten Zellen macht das, was sich da einst abgespalten hat und fortan entwichen ist, noch nicht zu einem Lebewesen.
Menedemos
schrieb:
auch Pestbakterien können sich nicht im luftleeren Raum reproduzieren, sondern sind auf Hilfe eines (höheren) Wirtsmechanismus angewiesen.
Ja, aber im Unterschied zu Viren weisen Pestbakterien (und andere Parasiten) einen eigenen Stoffwechsel auf und betreiben eigene Proteinsynthese, ohne dafür die Wirtszelle in Beschlag zu nehmen. Die Wirtszelle liefert Nährstoffe für deren Reproduktion, ohne darüber hinaus die Parasiten auch noch zu produzieren. Das machen die alleine.
Menedemos
schrieb:
ist das eine sinnvolle Grenze? Wo soll man sie ziehen?
Bei der Fähigkeit zur Autopoiesis mit Hilfe des eigenen Stoffwechsels - insbesondere der Proteinbiosynthese, die ich als entscheidendes Kriterium dafür ansehe, ob eine abgegrenzte Struktur lebendig ist oder nicht.
Menedemos
schrieb:
Endosymbionten wie Mitochondrien oder Chloroplasten in höheren Zellen sind übrigens ein Übergangs- und Zweifelsfall, der die Grenzziehung noch weiter erschwert: Sie können sich nur zum Teil eigenständig reproduzieren, sind auf die Hilfe der Zelle, in der sie leben, angewiesen, sogar bei der Reproduktion.
Ja, sie sind auf dem besten Weg, sich zu Megaviren zu entwickeln, sobald sie ihre eigenen Ribosomen - und damit die Fähigkeit zur eigenständigen Proteinbiosynthese - verloren haben und ggf. zwischen verschiedenen Zellen beginnen, zu vagabundieren. Allerdings müssten sie dann noch ihre Zellmembranen vereinfachen, um einen leichteren Zugang zu anderen Zellen zu erlangen. Einstweilen sind es noch Endosymbionten und stellen Zellorganellen dar, deren Herkunft als ursprünglich eigenständige Lebewesen noch erkennbar ist.
Menedemos
schrieb:
Zellkerne jedenfalls können sich nicht alleine reproduzieren, sie brauchen dazu das Außenrum.
Das geht Zellkernen wie Bakteriengenomen: Ohne Drumherum ist alles totes Material ... ;)


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08.03.2020 um 17:02
@Diagnostiker
Was du schreibst, ist ja alles sachlich richtig. Dir schwebt einfach eine andere, engere Definition von Leben vor als mir.
Sicherlich bist du der "offiziellen" Definition damit näher als ich.

Ich würde aber gerne etwas großzügiger bei der Definition sein. Ja, auch Prionen zeigen m.E. viel Lebensähnliches. Allerdings sind sie nicht evolutionsfähig, was für mich schon ein wichtiges Kriterium ist. Aber ich finde, eine Definition sollte etwas offener sein, um auch bislang noch unbekannte Phänomene einordnen zu können.

Ich würde dazu noch einmal gerne mein Beispiel von oben aufnehmen:
Eine außerirdische Maschine (also ein Raumschiff) fliegt fremde Planeten an. Sie verfügt über alle Fähigkeiten und jede Ausrüstung, um sich selbst zu reproduzieren. Sie beginnt z.B. auf fremden Himmelskörpern nach Rohstoffen zu schürfen und baut daraus mehrere Exemplare ihrer selbst.
Stoffwechsel im chemischen Sinn wird natürlich nicht betrieben. Wäre eine solche Maschine deiner Meinung nach ein Lebewesen?

Alternativer Vorschlag: Ein ganz ähnliches Raumschiff, das aber nicht komplett eigenständig fähig ist, sich zu reproduzieren. Es braucht dazu ein wenig Hilfe von halbwegs intelligenten Bewohnern der Planeten, z.B. von so was wie uns. Nehmen wir an, die Maschine veranlasst diese Bewohner, bei der Reproduktion mitzuhelfen (z.B. durch Waffengewalt oder aber durch attraktive Gegenleistungen). Lebewesen??


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08.03.2020 um 18:50
Es gibt doch die 7 Kriterien für das Leben, die alle erfüllt sein müssen:
1 Organisation. Lebewesen sind hoch organisiert, was bedeutet, dass sie spezialisierte, aufeinander abgestimmte Teile enthalten. ...
Nein.
2 Stoffwechsel. ...
Nein.
3 Homöostase (Selbstregulation) ...
Nein.
4 Wachstum...
Bedingt ja.
5 Fortpflanzung (Reproduktion) ...
Jein, nur mit Wirt.
6 Reizbarkeit. ...
Jein, wenn man die Spaltung von Proteinketten so betrachtet
7 Evolution.
Ja.

Zuviel Nein.


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08.03.2020 um 19:17
abahatschi
schrieb:
Zuviel Nein.
Nach der etablierten Definition ist das sicher zutreffend.


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08.03.2020 um 21:24
Menedemos
schrieb:
Ich würde aber gerne etwas großzügiger bei der Definition sein.
Wir können das als Gedankenspiel ja mal durchprobieren. Ich sehe dabei allerdings die Gefahr, dass man dann Dinge als Lebewesen bezeichnen könnte, die keine sind. Du hattest ja schon mal den Perspektivwechsel angesprochen bezüglich bestimmter industrieller Produkte, die sich zwar herstellen lassen, aber dennoch über Angebot und Nachfrage eine "Evolution" im Design durchlaufen sowie bezüglich des Funktionenspektrums. Als Analogie kann man das durchgehen lassen (ebenso wie z.B. die "Evolution" von Mode-Stilen bei Kleidung usw.) - aber ich denke, die Biologen haben sich nicht grundlos auf eine Ansammlung von Eigenschaften geeinigt, die Lebewesen vollzählig aufweisen müssen, um als Lebewesen bezeichnet zu werden.
Menedemos
schrieb:
Allerdings sind sie nicht evolutionsfähig, was für mich schon ein wichtiges Kriterium ist.
O.K., also sollte Evolutionsfähigkeit unbedingt als Kriterium dazugehören, um ein Ding als Lebewesen bezeichnen zu können. Halten wir das mal fest und schauen, was sich daraus für Schlussfolgerungen ergeben.

Evolution bezeichnet grob erst mal nichts weiter als eine Veränderung der äußeren Erscheinungsform des Lebewesens über einen längeren Zeitraum hinweg als Resultat einer Vielzahl von Generationenwechseln. Hierbei ist der Mechanismus, der diesen Formenwandel bewirkt, zunächst unwichtig bezüglich der Art und Weise, wie er wirkt - entscheidend ist, was dann am Ende sichtbar wird, so dass man eine Evolution erkennen kann. Lassen wir auch das erst mal so stehen.
Menedemos
schrieb:
Eine außerirdische Maschine (also ein Raumschiff) fliegt fremde Planeten an. Sie verfügt über alle Fähigkeiten und jede Ausrüstung, um sich selbst zu reproduzieren. Sie beginnt z.B. auf fremden Himmelskörpern nach Rohstoffen zu schürfen und baut daraus mehrere Exemplare ihrer selbst. Stoffwechsel im chemischen Sinn wird natürlich nicht betrieben. Wäre eine solche Maschine deiner Meinung nach ein Lebewesen?
Diese Maschine wäre zunächst einmal nur ein Automat, der baugleiche Automaten nachbaut, die ihrerseits dann wieder baugleiche Automaten nachbauen usw. - was analog zu einem Generationenwechsel wäre. Aus diesem mehrfach nacheinander erfolgenden Nachbau baugleicher Kopien ergibt sich noch keine Evolution, da die zentrale Funktion (Erreichen anderer Himmelskörper, Erschließung von Rohstoffen als Baumaterial, Produktion von Kopien) ein für allemal festgelegt ist.

Variationen betreffen allenfalls die äußere Verpackung und das Design, aber die zentralen Bauteile und Maschineneinheiten stehen fest und können nicht variiert werden, da sich die Effizienz der Maschine daran misst, ob sie sich erfolgreich kopieren kann. Hierbei ist es bedeutungslos, ob dieses Kopieren schnell oder langsam, zahlreich oder nur einmal erfolgt, weil diese Maschine keinerlei Selektionsdruck ausgesetzt ist. Es besteht daher auch keine Notwendigkeit, die zentralen Module zu variieren, um eine höhere Effizienz in der Reproduktion zu erreichen.

Anders liegt der Fall, wenn die Maschine der Konkurrenz anderer Maschinen ausgesetzt wäre, die sich des Materials anderer Maschinen bedienen, um ihre eigene Reproduktion zu bewerkstelligen. Wir nehmen dabei an, dass die Maschine mit einer hochentwickelten KI ausgestattet ist, die in der Lage ist, eine andere Maschine ähnlicher Bauart als Bedrohung wahrzunehmen und entsprechend zu reagieren. Dann wäre eine Lamarcksche Evolution denkbar: Aus erlernten Erfahrungen werden die Kopien hinsichtlich Effizienz in Selbstschutz, Aggressivität und Reproduktionsgeschwindigkeit sowie Reproduktionszahl optimiert, soweit es die technischen Voraussetzungen zulassen.

Langfristig ergibt sich damit das, was man als "Replikatorkatastrophe" bezeichnet: Eine Maschine kopiert sich so oft, dass sie sukzessive alle verfügbaren Ressourcen aufbraucht und schließlich den "Kannibalismus" als Existenzgrundlage betreibt. Sofern es keine Möglichkeit der Flucht gibt, um sich dem "Gefressenwerden" zu entziehen, bleibt am Ende nur noch eine Maschine übrig, nachdem sie alle anderen, derer sie habhaft werden konnte, "verwertet" hat.

So etwas ist ein anderer Weg, wie sich Kultur und Zivilisation entwickeln können, ohne dass dabei Lebewesen eine Rolle spielen. Alternativ zu einer Menschen-Zivilisation könnte es auch eine Maschinen-Zivilisation geben, sofern jemals Maschinen gebaut werden, die das Potenzial einer Replikatorkatastrophe besitzen und so ihre Selektionsdrücke selber produzieren, indem sie sich in Richtung einer Replikatorkatastrophe entwickeln.

Als Leben würde ich das dennoch nicht bezeichnen, auch wenn die Parallelen zu einer Lamarckschen Evolution (Vererbung erworbener Eigenschaften aufgrund Lernzuwächse und willentlicher Handlungen) bei vorhandener Konkurrenzsituation sichtbar sind. Während Lebewesen einen Reifungsprozess vollziehen, heranwachsen und sich "bilden", werden Maschinen lediglich zusammengebaut, mit Softwareuploads versehen und funktionieren dann fertig, weil es eben trotz hochentwickelter Technik dennoch "nur" Automaten und Apparate sind und nicht "mit der Welt verwachsene Wesen", wie es Lebewesen sind.


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09.03.2020 um 01:30
Menedemos
schrieb:
Sie reproduzieren sich irgendwie schon, allerdings sind sie dabei auf (zugebeben massive) Hilfe angewiesen.
Im Endeffekt sind Viren fast wie Spermien, sie können sich nicht selbst reproduzieren, tragen Erbgut und dringen in Zellen ein, in ~50% der Fälle kommt dann was raus was ebenfalls neue Spermien produziert. Wahrscheinlich war auch genau dass der ursprüngliche Zweck von Viren. Einzeller, die Vehikel für ihre Gene produzierten um sie untereinander zu teilen/auszutauschen, manche von diesen haben sie vielleicht dann zu Waffen gegen ihre Konkurenten weiterentwickelt vergleichbar wie Penicilin das von Schimmelpilzen erzeugt wird und das waren dann die ersten Viren.
Und naja Gebäude/Bauwerke vermehren sich auch, sind dabei massiv auf menschliche Hilfe angewesen. Ist eine Brücke oder ein Haus ein Lebewesen?


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