Siliziumbasiertes Leben

Kohlenstoff ist das Rückgrat aller irdischen Biochemie: Er bildet vier stabile Bindungen, erzeugt lange Ketten und komplexe Moleküle. Silizium steht im Periodensystem direkt unter Kohlenstoff und teilt diese Vier-Bindungen-Eigenschaft. Könnte es Lebensformen auf Siliziumbasis geben?

Die Chemie spricht teilweise dafür, größtenteils aber dagegen. Silizium-Silizium-Bindungen sind schwächer als Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen. Siliziumdioxid (Sand, Quarz) ist ein Feststoff, während Kohlendioxid ein Gas ist, Silizium-Lebewesen hätten massive Probleme mit dem Stoffwechsel. Siliziumverbindungen zersetzen sich in Wasser, dem universellen Lösungsmittel des Lebens.

Allerdings entdeckte ein Caltech-Team 2016, dass Enzyme gezielt Silizium-Kohlenstoff-Bindungen herstellen können, ein erster Hinweis, dass die Natur Silizium nicht komplett ablehnt. Unter exotischen Bedingungen (extrem hohe Temperaturen, andere Lösungsmittel als Wasser) könnte Siliziumbioochemie theoretisch funktionieren.

In der Science Fiction ist Siliziumleben ein Klassiker. Star Treks Horta (TOS, 'The Devil in the Dark', 1967) ist das bekannteste Beispiel. Isaac Asimov diskutierte das Konzept in mehreren Essays. Stanislaw Lems Solaris (1961) umgeht die Frage elegant mit einem planetengroßen Organismus, dessen Biochemie unverständlich bleibt.

Gerade das siliziumbasierte Leben ist ein Gedankenexperiment darüber, wie eng oder weit wir den Begriff Leben fassen. Weil Silizium im Periodensystem direkt unter dem Kohlenstoff steht und ebenfalls vier Bindungen knüpft, liegt die Frage nahe, ob auch auf ihm eine Biochemie aufbauen könnte. Die Chemie spricht überwiegend dagegen, doch unter extremen Bedingungen und mit anderen Lösungsmitteln als Wasser bleibt eine Tür offen. Die Science-Fiction nutzt diese Lücke seit jeher für radikal fremde Wesen wie die Horta aus Star Trek und erinnert daran, dass Leben anderswo womöglich nicht so aussieht, wie wir es von der Erde kennen.