Von James Cambias. Original: Notes on Worldbuilding, Part 17: Aliens!, veröffentlicht am 4. Februar 2024 (Just the Caffeine Talking). Vorherige Teile: 1: Reale und nicht-reale Welten, 2: Warum?, 3: Die Zukunft!, 4: Sterne!, 5: Planetensysteme, 6: Plazierung von Planeten, 7: Temperatur und Zusammensetzung von Planeten, 8: Eigenschaften von Planeten, 9: Monde!, 10: Seltsame Welten, 11: Künstliche Welten, 12: Heißes Leben, 13: Seltsames Leben bei Temperaturen für flüssiges Wasser, 14: Niedertemperatur-Biologien, 15: Ökologien und 16: Außerirdische Fortpflanzung.
Wir sind endlich dazu gekommen, tatsächliche intelligente außerirdische Wesen zu behandeln. Zu diesem Konzept werde ich aus zwei Richtungen in separaten Beiträgen kommen. Dieser Beitrag wird die Wissenschaft über außerirdische Wesen diskutieren – wie sie sein könnten, beruhend auf all den vorherigen Worldbuilding-Beiträgen in dieser Serie. Mein nächster Beitrag wird Aliens aus literarischer Perspektive betrachten und diskutieren, welche Rollen sie in einer Geschichte spielen können.
Ich kann nicht all die möglichen Formen diskutieren, die außerirdisches Leben annehmen könnte. Seht euch nur die erstaunliche Vielfalt des Lebens auf der Erde an und erkennt dann, dass außerirdisches Leben noch vielfältiger und seltsamer sein wird. Wir können jedoch ein paar grundlegende Ideen gemäß Biologie und Physik entwerfen.
Größe: Das Größenspektrum für intelligente Wesen ist ziemlich groß. Was ist das kleinste zu Intelligenz fähige Gehirn? Welche Rolle spielt das Masseverhältnis Gehirn-zu-Körper? Wie weit spielt die Struktur eines Gehirns eine Rolle? Wir beginnen erst damit, das herauszufinden.
Ich denke, dass das Gehirn eines menschlichen Kleinkindes definitiv groß genug für Intelligenz ist (besonders nachdem wir sehr kleine erwachsene Menschen ohne Anzeichen irgendeiner Beeinträchtigung gesehen haben). Hinsichtlich noch geringerer Größen können wir uns nur nach Tieren richten, und wir müssen herausfinden, ob die Größe oder die Struktur eines Gehirns für die Intelligenz wichtiger ist. Sicherlich sind manche Vögel – Raben, Krähen, Papageien – bestürzend intelligent, mit Gehirnen, die nur 10 – 20 Gramm wiegen (während ein menschliches Gehirn hundertmal größer sein kann).
Bezeichnen wir das als das untere Ende. Wir können auch annehmen, dass ein Hirn-Körper-Verhältnis von 1:20 (die doppelte Proportion eines menschlichen Gehirns) das maximal Mögliche ist, einfach weil Gehirne solche Energiefresser sind, dass ein Organismus nicht schnell genug essen könnte, um ein noch größeres zu erhalten. Das gibt uns eine Mindestgröße von 200 Gramm für ein intelligentes Wesen. Das ist die Größe eines großen Vogels oder eines kleinen Affen. Mit einer effizienteren Hirnorganisation kann ich glauben, dass eine solche Kreatur zu Intelligenz auf menschlichem Niveau fähig wäre.
Am oberen Ende… nun, das ist eine verdammt gute Frage. Pottwalgehirne wiegen nahezu 8 Kilogramm, und Wale sind bekanntlich intelligente Tiere. Man kann sich sehr leicht Wale mit einer Intelligenz auf menschlichem Niveau vorstellen – tatsächlich denken manche Leute, dass sie so intelligent wie Menschen sind. Daher werde ich sagen, dass es keine Obergrenze dafür gibt, wie groß ein intelligentes Wesen sein kann und dass das nur den Grenzen der Physik unterliegt.
Denen wir uns nun zuwenden werden. Die größten Landtiere auf der Erde waren die Sauropoden unter den Dinosauriern, von denen manche nahezu 100 Tonnen wogen. Auf anderen Welten könnte das mehr oder weniger mit der Oberflächenschwerkraft skalieren. Das Oberfläche-zu-Volumen-Gesetz beginnt hart zu greifen, wenn man einen Organismus dieser Größe hat.
Das heißt, an Land. Im Meer, denke ich, gibt es keine Grenze für die Größe, abgesehen vom Nahrungsangebot. Auf einer Ozeanwelt könnte man meilenlange marine Weidegänger haben, und manche immense Spezies könnten Intelligenz entwickeln, vermutlich über Sprache, soziale Manipulation und die Haltung von Beutetieren. Wenn sie walähnlich sind, kann man sich schwer vorstellen, dass sie viel Technologie entwickeln könnten, aber unter den Wirbellosen gibt es viele Meerestiere mit superben manipulationsfähigen Gliedmaßen.
Sinne: Jeder weiß, dass Menschen fünf Sinne haben — Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Tasten. Nur dass wir in Wirklichkeit mindestens acht haben, nachdem wir auch einen Temperatursinn haben, die Position und die Bewegungen unseres Körpers spüren können (Selbstwahrnehmung) und Schwerkraft und Beschleunigung wahrnehmen können (Gleichgewicht). Aber selbst auf der Erde gibt es andere Sinne, die von Lebewesen genutzt werden. Sinne für elektrische und magnetische Felder, Richtungssinn für Wärme und Echoortung.
Soviel ich sagen kann, gibt es Sinne in drei Hauptkategorien. Elektromagnetische Sinne (Sehen, Richtungssinn für Wärme und elektrische und magnetische Felder), physische Sinne (Schall, Infraschall, Ultraschall, Selbstwahrnehmung, Berührung, Körpertemperatur, Gleichgewicht und Echoortung) und Molekülwahrnehmung (Geruch und Geschmack). Weil ich keine Geduld für woo habe, werden wir „psionische“ Sinne ignorieren.
Außerirdische Wesen könnten weitere Sinne in jene Kategorien einfügen. Man kann sich außerirdische Wesen vorstellen, die Radiowellenortung nutzen, Radar, Röntgensinne, Infraschall- oder Ultraschallgehör, oder vielleicht Geruchsgradienten, um die Welt um sie herum wahrzunehmen.
Es erscheint wahrscheinlich, dass Sinnesorgane sich in der Nähe des Gehirns befinden werden, und bei den meisten Tieren wäre das nahe der Vorder- oder Oberseite des Organismus. Vorne, weil das die Bewegungsrichtung ist und Sinne verhindern, dass man gegen Dinge stößt oder von Klippen fällt. Oben, weil einem das mehr Reichweite gibt. Chemische Sinne könnten sich nahe dem Mund (oder anderem Nahrungsaufnahmeorgan) eines Organismus konzentrieren, um festzustellen, ob Dinge gut zum Essen sind.
Gliedmaßen: Menschen haben zwei Arme und zwei Beine, und die meisten Landwirbeltiere haben dasselbe Arrangement aus vier Gliedmaßen. Aber das ist zum Großteil ein historischer Zufall: die ersten Fische, die sich an das Leben an Land anpassten, hatten vier Flossen. Sie könnten genauso gut sechs gehabt haben, oder acht. Wirbellose können Dutzende haben. Ich vermute stark, dass jegliche außerirdischen Organismen, denen wir begegnen (oder wahrscheinlicher, mit denen wir Radiosendungen austauschen), mehr Gliedmaßen haben werden als wir. Wenn ihr Aliens erschafft, könnt ihr euch jede Zahl aussuchen, die euch gefällt. Denkt daran, dass es zusätzlich zu Gliedmaßen auch Rüssel, Greifschwänze, greifende Mundwerkzeuge, Tentakel und Zungen gibt. Man kann sich vorstellen, dass Wesen eine technologische Zivilisation unter Verwendung beliebiger oder aller davon schaffen.
Haut: Das Leben auf der Erde hat eine riesige Vielzahl äußerer Hüllen. Schnecken verlassen sich auf einen Schleimüberzug für den Schutz ihrer sehr dünnen Häute. Menschen haben eine kahle Haut, die für ein heißes Klima geeignet ist. Vögel haben superb isolierende Federn. Säugetiere haben ein Fell, das fast so gut ist. Fische haben Schuppen, Reptilien haben andere Schuppen, ein paar Tiere haben Panzerplatten – und da sind nicht einmal all die Arten berücksichtigt, wie Pflanzen sich zu ihrem Schutz kleiden. Es gibt keinen Grund, warum außerirdische Wesen nicht eine Haut wie Baum- oder Kaktusrinde haben können.
Die äußere Hülle eines Organismus schützt gegen das, was auch immer die größten lokalen Bedrohungen sind – Sonnenlicht, Kälte, Raubtiere, Parasiten, Trockenheit und so weiter. Außerirdische Häute werden wahrscheinlich so ziemlich gleich sein.
Viele Organismen auf der Erde verwenden ihre Häute als Werbeflächen. Kraken drücken einige recht komplexe Emotionen aus, indem sie die Farbe ihrer Haut ändern. Andere Organismen verändern ihre Farbe zu Tarnungszwecken, oder als Hilfe bei der Temperaturkontrolle.
Verstand: Dies ist das große Thema. Dies ist in Wirklichkeit der einzige Grund, um durch den ganzen Prozess des Entwerfens eines Planeten zu gehen, Leben und Intelligenz zu entwerfen. Der ganze Prozess zielt darauf ab, einen außerirdischen Verstand zu produzieren. Einen Verstand, der nicht so denkt wie Menschen. Andernfalls, warum nicht einfach über Menschen schreiben? Außerirdische Psychen sind solch ein wichtiges Thema, dass ich das für meinen nächsten Beitrag aufspare.
AstroSciFix 
Zur Veranschaulichung, welche seltsamen, vom Menschen radikal verschiedenen Formen (relativ) intelligente Wesen annehmen können, bringe ich hier eine Zusammenstellung von Videos über Kopffüßer (hauptsächlich Kraken), die man fast als eine Art irdischer „Aliens“ betrachten könnte.
Zum Einstieg ein Beitrag auf Deutsch, das 11 Minuten lange Video „Die faszinierende Anatomie des Oktopus – Eine detaillierte Erklärung“ von Oliver Endes YouTube-Kanal EXPLANATION-AVENUE, wo etliche weitere 3D-Animationsvideos in mehreren Sprachen (Deutsch, Englisch, Französisch) über Tiere und Technik zu finden sind.
In „The Insane Biology of: The Octopus“ (21:27, von Real Science) erklärt Stefanie Sammann Biologie, Verhalten und Lebensweise der Kraken…
…wovon ich hier eine stichwortartige Zusammenfassung zum kurzfristigen Nachlesen notiert habe:
Die Evolutionslinien, die zu den Wirbeltieren und zu den Kopffüßern führten, trennten sich vor 600 Millionen Jahren, und der letzte gemeinsame Vorfahr war ein einfacher flacher Wurm. Kopffüßer entwickelten sich vor über 500 Millionen Jahren, lange bevor es irgendwelche Fische gab. Sie waren wahrscheinlich die ersten intelligenten Tiere, die auf der Erde erschienen. Vor über 140 Millionen Jahren verlor die Linie, aus der die Kraken hervorgingen, ihre Schale. Da der Oktopus außer seinem Schnabel keine harten Teile hat, kann er sich nun durch jedes Loch quetschen, das größer ist als sein Augapfel.
Kraken können innerhalb von Sekunden die Farbe und Textur ihrer Haut ändern. Eine Schicht ihrer Haut enthält Chromatophoren genannte Pigmentsäcke für Schwarz, Rot und Gelb. Darunter befinden sich in einer weiteren Schicht die Iridophoren, die grüne und blaue Wellenlängen reflektieren, und unter diesen liegt eine weitere Schicht mit den Leukophoren, die das Umgebungslicht reflektieren und weißliche Farbtöne erzeugen.
Mit den Papillae in der Haut kann der Krake diese zu Buckeln und Rippen auffalten. Es wurden einmal 177 Veränderungen der Tarnung eines Kraken innerhalb einer Stunde beobachtet.
Man glaubt, dass ihre Augen farbenblind sind. Im Jahr 2015 fanden Forscher heraus, dass die Haut von Kraken aufgrund von darin enthaltenen Fotorezeptorgenen lichtempfindlich ist, das heißt, ein Krake kann nicht nur mit seinen Augen sehen, sondern auch mit seiner Haut. Im Unterschied zu anderen Tieren wie Chamäleons, die ihre Hautfarbe mittels Hormonen kontrollieren, kontrollieren Kraken sie neural.
Der gemeine Oktopus hat ungefähr eine halbe Milliarde Neuronen in seinem Körper. (Menschen: 100 Milliarden, Schnecken nur 20.000, Katzen eine Viertelmilliarde, Hunde eine halbe Milliarde.) Davon befindet sich nur etwa ein Drittel im Gehirn und der Großteil in den Armen, mit denen der Krake in gewisser Weise auch denken kann (bzw. die selbsttätig „denken“ können). Man weiß seit langem, dass ein abgetrennter Oktopusarm noch eine Stunde lang auf Stimulationen reagieren kann. Arme können für sich Entscheidungen treffen, werden vom Gehirn koordiniert, und manchmal umgehen Informationen das Gehirn völlig.
Kraken können verschiedene Menschen unterscheiden, selbst wenn sie dieselbe Ausrüstung tragen.
Faszinierend ist, dass das Blut von Kopffüßern (und anderen Wirbellosen) mit dem Hämocyanin wie bei den Vulkaniern in Star Trek eine auf Kupfer statt Eisen basierende Alternative zum Hämoglobin enthält. Diese blaue Art von Blut (hier in Pfeilschwanzkrebsen) behandelt Real Science in einem anderen Video, „Why Horseshoe Crab Blood Is So Valuable“ (15:33):
Über die Evolution der frühen Kopffüßer hin zur Schalenlosigkeit gibt es von PBS Eons das Video „How the Squid Lost Its Shell“ (8:31):
…und von Ben G. Thomas „Prehistory of the Octopus“ (8:49):
Von ReYOUniverse gibt es dieses 26 min. lange Video über Kraken – Why are WE the „Pinnacle of Evolution“ and NOT THEM?
Mit Kopffüßern allgemein befasst sich Joe Scott in „Cephalopods: Aliens From Earth“ (17 min.):
Das von ihm darin angesprochene Thema der Gen-Selbsteditierung behandelt auch Ralf Neumann in seiner Kolumne „Die Forsch-Hypothese“ (bild der wissenschaft 10-2021, „Kaffeetisch-Hypothesen“); hier der relevante Auszug:
Ein schönes Beispiel lieferten kürzlich israelische Forscher mit ihren Erkenntnissen über Tintenfische – Experten sprechen von Kopffüßern oder Cephalopoden. Bei einer ganzen Reihe von Arten hatten sie die Nukleotidabfolgen sämtlicher Boten-RNAs (mRNAs) Buchstabe für Buchstabe mit den DNA-Sequenzen derjenigen Gene verglichen, von denen sie jeweils direkt transkribiert werden. Zu ihrer Überraschung fanden sie dabei heraus, dass Kraken, Kalmare und Sepien wahre Weltmeister eines Phänomens sind, das die Fachleute RNA-Editing nennen: Nachdem die mRNA wortwörtlich von ihren korrespondierenden Genen abgeschrieben war, wurde die darin ursprünglich transkribierte Base Adenosin an Zehntausenden von Stellen chemisch in Inosin umgewandelt.
Ob die Forscher mit diesem Test bereits einer konkreten Hypothese nachgingen oder ob sie bislang verborgenes molekulares Material überhaupt erst für neue Beobachtungen sichtbar machen wollten, darüber schreiben die Israelis nichts. Im Gegensatz zur klassischen hypothesenbasierten Forschung nennt man letztere heute hypothesengenerierende oder explorative Forschung. Und wahrscheinlich war dies auch der Ansatz in der Tintenfisch-Studie. Denn am Ende nahmen die Israelis alle ihre neuen Beobachtungen zusammen, um damit selbst eine Hypothese zu generieren.
Auffällig war nämlich, dass dieses RNA-Editing besonders oft in Nervenzellen stattfindet und dort vor allem mRNAs betrifft, deren Proteinprodukte sowohl Struktur und Erscheinungsform als auch die Erregungsphysiologie dieser Zellen mitsteuern. Da zudem das Muster des Basen-Editierens über die einzelnen mRNAs in allen untersuchten Kopffüßern weitgehend übereinstimmte, lag für das Forscherteam die folgende Hypothese förmlich auf dem Tisch: Diese ungewöhnliche Ausweitung des RNA-Editings lieferte im Laufe der Evolution den molekularen Schlüssel für eine überaus hohe Flexibilität der Proteinausstattung in den Nervenzellen – und sorgte somit dafür, dass Oktopus und Co. die komplexesten und „intelligentesten“ Verhaltensweisen aller Wirbellosen überhaupt entwickeln konnten.
Schöne Hypothese. Klingt auch plausibel. Aber leider ist sie momentan wohl kaum abschließend testbar. Denn das Ausmaß des RNA-Editings lässt sich in den fossilen Vorfahren der Kopffüßer, etwa den Ammoniten, nicht mehr messen. Und auch Tests, ob gezielte Manipulation des RNA-Editings das Verhalten der Weichtiere verändern könnte, werden wohl vorerst Utopie bleiben. Die Hypothese liegt jetzt also erst einmal auf dem Kaffeetisch.
* * * Ende des Auszugs * * *
Dass die Farb- und Texturveränderungsfähigkeit von Sepien jenen der Kraken nicht nachsteht, zeigt die BBC-Dokumentation „Can Cuttlefish camouflage in a living room?“ (3 min.), in dem ein Tintenfisch sich an ein Modell-Wohnzimmer in einem Aquarium anpasst:
…sowie diese beiden kurzen Videos von BBC Earth:
…und Joe Hansons Video „Cuttlefish: Disco Camouflage Chameleons of the Sea“ (4:41):
Die Farbveränderungen der Tintenfische lassen Raubtiere in einer außerirdischen Biosphäre denkbar erscheinen, die Tarnmuster (z. B. Tigerstreifen) in dem Tempo nach hinten über ihre Körper wandern lassen, in dem sie selbst nach vorn durch Gestrüpp schleichen, sodass die Tarnstreifen stillzustehen scheinen. Vielleicht bräuchten sie dafür eine relativ dünne, feuchte Haut und eine entsprechend feuchte Umwelt.
Wie Kopffüßer sich in einer Jahrmillionen entfernten Zukunft zu Landtieren entwickeln könnten, extrapolierte die Fernsehserie „The Future is Wild“ (die auf Deutsch auch einmal im ORF und ZDF lief) in der Episode 1 „Welcome to The Future (25 min., Sumpfkrake „Swampus“ ab 14 min, der elefantenhafte „Megasquid“ und der sich in Bäumen herumschwingende „Squibbon“ ab 23 min)
Die Plausibilität der darin vorgestellten zukünftigen Lebensformen untersucht Curious Archive im 26 Minuten langen Video „Biology of The Future is Wild“:
Zum Abschluss als weitere Beispiele dafür, wie andersartig Lebewesen aufgebaut sein können, noch zwei 3D-Animationsvideos von Oliver Ende, „Die fantastische Anatomie der Spinnen“ (5 min.):
und „Scorpion Anatomy: Fascinating Insights“ (13:41):
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