Denken Sie an die wichtigste Regel einer Nahrungskette: Die Energiequelle an der Basis muss erneuerbar sein.

Die Photosynthese war schon immer die Grundlage aller wichtigen Nahrungsketten (so wichtig wie die Übertragung großer Energiemengen), da sie auf der kostenlosen, leicht verfügbaren und langlebigsten Energiequelle basiert: Sonnenlicht.

Chemosynthese

Es wird allgemein angenommen, dass dies die früheste Art der Atmung auf der Erde ist. Die primitiven Wesen, die Vorfahren der Archaeen, lebten von schwefelhaltigen Verbindungen , die in den heißen Quellen des Ozeans reichlich vorhanden waren.

Es ist einmal passiert, es kann auf einem anderen Planeten wieder passieren. Die Vorteile sind:

• Der Prozess ist sehr einfach und erfordert kein komplexes Verdauungssystem. Sehr gut geeignet für einfache Lebensformen.
• Kreaturen, die sich auf diese Atmungsmethode verlassen, können (und tun) geschlossene Orte bevölkern, die das Sonnenlicht niemals erreicht (tiefe, geschlossene Höhlen und endemische Lebensräume auf dem Meeresboden). Mit diesen Kreaturen auf der Basis können einfache Nahrungsnetze für solche Fundorte entworfen werden.
• Bietet auch einen hervorragenden biologischen Kanal zur Umwandlung dieser Verbindungen in Produkte, die von intelligenten Lebensformen (Humanoiden?) Auf dem Planeten leichter verwertet werden können. Zum Beispiel würden Archaeen, die Schwefelwasserstoff fressen, ihn in Schwefeldioxid umwandeln, das sich in der Luft verteilt. An anderen Orten würden starke Reduktionsmittel Schwefeldioxid wieder zu amorphem Schwefel reduzieren, wodurch Schwefelerze entstehen. Dies würde helfen, den gesamten Krustenschwefel zu Erzen zusammenzusetzen, die von den Humanoiden leicht verwertet werden können. Im Gegenteil, es wäre für Ihre Humanoiden praktisch unmöglich, weiterhin kleine Mengen Schwefelwasserstoff aus mehreren Höhlensystemen und Tiefseequellen zu sammeln.

Dies ist jedoch möglicherweise keine sehr gute Idee, um als Basis für alle Nahrungsnetze auf Ihrem Planeten zu dienen. Hier sind einige der Nachteile dieser Methode:

• Es erzeugt keine großen Energiemengen (im Vergleich zur Glukoseverbrennung), was bedeutet, dass es keine komplexen, vielzelligen Organismen antreiben kann.

• Ein weiterer Grund dafür, komplexes Leben nicht zu unterstützen, ist, dass die Abfallprodukte der meisten Chemosyntheseprozesse (insbesondere solche mit Schwefel und Stickstoff) hochgiftige Abfallprodukte produzieren (von Schwefelpulver bis hin zu Schwefel- und Salpetersäure). Während es einfach ist, solche katastrophalen Chemikalien schnell aus einer einzelnen Zelle auszustoßen, wäre es unmöglich, den gesamten giftigen Abfall zu sammeln und auszustoßen, der von allen Körperzellen in einem komplexen Organismus erzeugt wird.

• Hochenergetische Chemikalien können auf einem Planeten in großen Mengen vorhanden sein, aber ohne einen richtigen Kreislauf sind sie immer erschöpfbar und nicht erneuerbar. Dies bedeutet, dass auf lange Sicht die meisten chemosynthetisierenden Organismen aussterben würden (wenn ihre Nahrungsquellen erschöpft und verschwinden) und letztendlich eine kleine, isolierte Bevölkerung an begrenzten Orten zurückbleibt, an denen durch natürliche Prozesse einige der hochenergetischen Chemikalien neu entstehen.

Radiosynthese

Ich weiß gar nicht, woher diese Idee kommt und wie sie funktionieren soll. Es gibt nur zwei (mögliche) Vorteile dieser Methode:

• Radioaktiver Zerfall ist normalerweise um Größenordnungen energiereicher als chemische Reaktionen (1 kg Atombombe gegenüber 1 kg TNT), sodass eine Kreatur, die sich auf diese Methode verlässt, sehr geringe Mengen an Nahrung für ihre Ernährung benötigen würde. Wenn eine Kreatur irgendwie in der Lage ist, sich selbst durch Fusion (anstelle von Spaltung) anzutreiben, müsste sie nur einmal in ihrem gesamten Leben essen (gewalttätiges Wortspiel beabsichtigt).

• Es wäre extrem cool, solche Kreaturen in der Nähe zu haben!

Der Antrieb eines biologischen Motors mit dieser Methode ist jedoch nicht ohne einige Ärgernisse. Nur wenige, die mir jetzt einfallen, sind folgende:

• Es kommt vor, dass der Kernzerfall nicht nur riesige Mengen an Energie freisetzt, sondern auch tödliche Strahlung erzeugt, einschließlich Gamma- und Röntgenstrahlen. Es ist bekannt, dass diese Strahlen die DNA irreparabel schädigen. Eine Population radiosynthetisierender Lebewesen würde nach und nach den gesamten Bereich allen Lebens sterilisieren. Von einer Nahrungskette kann überhaupt keine Rede sein.

• Ohne dicke Schichten aus strahlungsabsorbierendem Material (man denke an Blei) wären die Kreaturen selbst einem Risiko schwerer Mutationen, Erbkrankheiten und Krebs ausgesetzt. Wir sprechen im Grunde von einer Kreatur, die einen Bleischild um jedes ihrer Organe hat. Beachten Sie, dass es Arten von strahlenresistenten Bakterien gibt, aber sie sind alle Bakterien (einzellig). Keine komplexe Lebensform ist je in der Lage gewesen, mit hochenergetischer Strahlung fertig zu werden.

• Solche Organismen und die darauf basierenden Nahrungsketten wären nur in Regionen aktiv, in denen es mindestens mäßige Konzentrationen radioaktiver Elemente im Boden gibt. Das bedeutet, dass wie die Chemosynthese auch die Radiosynthese nur begrenzte, endemische Populationen einfacher Lebewesen unterstützen kann.

Magnetosynthese

Das kommt noch verrückter als die Radiosynthese. Die Erde hat ein kolossales Magnetfeld. Aber wie um alles in der Welt ein Organismus dieses Magnetfeld nutzen kann, um Energie zu gewinnen, ist unklar. Das Rotieren einer elektrisch leitfähigen Spule in einem Magnetfeld induziert zwar den Stromfluss in der Spule. Aber wie kann ein Lebewesen eine solche Spule erzeugen und wie wird es diese Spule drehen, ohne mehr mechanische Energie als elektrische Energie aufzubringen, die es erhalten wird?

Trotz aller Absurditäten und Unmöglichkeiten bezüglich Herkunft und Biologie/Physik eines solchen Lebewesens gibt es dennoch einen Vorteil eines solchen (hypothetischen) Lebewesens:

• Es wird die Wissenschaftler verblüffen und jemand wird einen Nobelpreis für die Widerlegung des Energieerhaltungssatzes erhalten.

Allerdings hat dieses Szenario auch eine Kehrseite:

• Es würde nicht passieren.

Andere (hypothetische) Möglichkeiten

Mit diesem Begriff meine ich die Verwendung von Sonnenlicht zur Herstellung hochenergetischer Verbindungen ohne die Komplexität von Chlorophyll-bezogenen Prozessen. Zu den Möglichkeiten gehören:

• Lebewesen, die Sonnenlicht durch biologische Solarzellen in elektrische Energie umwandeln.

• Kreaturen, die Glukose durch einen Prozess erzeugen, an dem kein Chlorophyll beteiligt ist.

• Kreaturen, die sich von der Chemosynthese ernähren, aber ihre erschöpften chemischen Vorräte wieder auffüllen, indem sie verbrauchte Chemikalien mithilfe von Sonnenlicht wieder in hochenergetische Chemikalien umwandeln. Zum Beispiel:

Schwefelwasserstoff + Sauerstoff => Wasserstoffoxid + Schwefeldioxid + Energie

Wasserstoffoxid + Schwefeldioxid + Sonnenlicht => Schwefelwasserstoff + Sauerstoff