Vor 3,8 Milliarden Jahren entstand das erste Leben auf der Erde. Aber was genau ist Leben eigentlich?

Die kleinste biologische Einheit ist die Zelle und die ersten Lebewesen waren demnach Einzeller, ähnlich heutigen Bakterien. Neben einer Zellmembran, die ein Äußeres von einem Inneren trennt, beinhaltet jede Zelle auch den Bauplan für sich selbst, also Information in Form von DNA. Zusätzlich muss jede Zelle Nahrung aufnehmen, um zu wachsen und sich zu vermehren.

Lange Zeit ging man davon aus, dass Information, also die DNA, das definierende Kriterium für Leben sei. In seinem Buch „The Vital Question“ argumentiert der Biochemiker Nick Lane jedoch wissenschaftlich fundiert, dass nicht Information, sondern Energie die Essenz des Lebens sei. Was seit Jahrtausenden schon intuitiv verstanden wurde, hält nun auch in der Biologie Einzug.

Energie war also der entscheidende Faktor, der vor über 3 Milliarden Jahren in unterirdischen hydrothermalen Quellen unbelebte Moleküle dazu animierte, sich in einem Vorgang, der sich Emergenz nennt, zu selbsterhaltenden und selbstregulierenden Einheiten zusammenzufinden. Die DNA hat sich demnach erst später entwickelt.

Das ist auch der Grund, warum Viren nicht als lebendig klassifiziert werden. Sie besitzen zwar Information in Form von DNA oder RNA, aber haben keinen eigenen Energiestoffwechsel, der sie dazu befähigt, zu wachsen oder sich eigenständig zu vermehren. Ein Virus braucht dafür immer einen lebendigen Wirt.

Universelle Lebensenergie

Um Energie jedoch biologisch nutzbar zu machen, muss elektrische Energie in biochemische Energie in Form von ATP (Adenosintriphosphat) umgewandelt werden.

ATP kommt in jedem lebenden Organismus vor und wird auch als die Währung des Lebens bezeichnet. James Nestor schreibt in seinem Buch „Breath“, dass, wenn es so etwas wie Lebensenergie gibt, dann ist es ATP, denn ATP wird für alle Prozesse benötigt, um eine Zelle gesund zu halten, sie wachsen und sich teilen zu lassen.

Und was für eine Zelle gilt, gilt natürlich auch für multizelluläre Organismen wie Pflanzen, Tiere und Menschen. So könnten wir ohne ATP Nahrung nicht verdauen, sich unsere Muskeln nicht zusammenziehen und Nerven keine Signale übertragen. Ohne ATP gibt es also kein (biologisches) Leben.

Anders als Pflanzen, die Energie direkt aus dem Sonnenlicht synthetisieren, brauchen tierische Zellen (also auch wir Menschen) Nahrung und Sauerstoff, um ATP herstellen zu können. Dies geschieht in einem Vorgang, der sich zelluläre Atmung nennt. Vereinfacht gesagt wird Nahrung mithilfe von Sauerstoff verbrannt. Man könnte es auch poetisch als das Lebensfeuer bezeichnen. Dies geschieht in den Kraftwerken der Zellen, den sogenannten Mitochondrien.

Aliens in unseren Zellen

Mitochondrien sind extrem spannend, denn Mitochondrien waren ursprünglich eigenständige Einzeller mit eigenen Genen, die vor ca. 1,5 Milliarden Jahren eine Symbiose mit einer Wirtszelle eingegangen sind. Wie Nick Lane schreibt, handelte es sich dabei um einen zufälligen und statistisch unwahrscheinlichen “Unfall”, welcher während der gesamten Evolution bisher nur einmal vorgekommen sei. Das bedeutet, dass alle Pflanzen, Tiere und Menschen auf diese eine Symbiose zurückgehen. Quasi die wahren Adam und Eva.

Trotz aller statistischer Unwahrscheinlichkeit hat diese Symbiose stattgefunden und sich als Erfolgsgeschichte herausgestellt, denn Mitochondrien haben sich im Laufe der Evolution auf die Produktion von ATP spezialisiert, wodurch erst multizelluläres Leben möglich wurde.

In einer tierischen Zelle befinden sich durchschnittlich zwischen 1000 und 2000 solcher Mitochondrien, die jede Sekunde 10 Millionen ATP-Moleküle pro Zelle produzieren müssen, da der Körper kein ATP speichern kann. Wird dieser Vorgang nur kurz unterbrochen wie z.B. durch die Einnahme von Cyanid, stirbt der Organismus innerhalb kürzester Zeit.

Innerhalb von Mitochondrien kann es dabei bis zu 50 Grad heiß werden und es herrscht eine elektrische Oberflächenspannung von 150-200 Millivolt. Umgerechnet auf die Fläche eines Quadratmeters wären das 30 Millionen Volt, die Kraft eines Blitzschlages. Leben ist demnach pure Energie.

Mitochondriale Gesundheit und Vitalität

Aber was bedeutet das Ganze jetzt für das eigene Leben? Im Grunde bedeutet es, dass die mitochondriale Gesundheit die Grundvoraussetzung für Gesundheit, Vitalität und Leistungsfähigkeit ist.

Haben wir nicht genügend Mitochondrien oder sind diese nicht leistungsfähig genug, werden wir über kurz oder lang chronisch müde und krank. Mitochondriale Gesundheit sollte deshalb an oberster Stelle stehen, denn im Umkehrschluss bedeutet das auch, umso mehr Mitochondrien wir besitzen und umso besser diese ATP synthetisieren, umso mehr Energie steht und zur Verfügung und, wie wir nun wissen, ist Energie gleich Lebendigkeit.

In den letzten Jahrzehnten sind die Mitochondrien in den Fokus der Forschung geraten, sodass wir heute einige wissenschaftlich gestützte Strategien haben, um die Mitochondrien zu vermehren bzw. diese gesund zu halten.

1. NAHRUNG: Damit Mitochondrien gesund und leistungsfähig bleiben, brauchen sie vor allem eine kohlenhydratarme Ernährung mit ausreichend guten Fetten, eine Vielzahl an Mikronährstoffen wie Magnesium, α-Liponsäure, Q10 und Vitamine sowie Nukleotide und Aminosäuren.
   
   
2. INTERVALLFASTEN: Zellen kennen nur zwei Zustände, entweder Nahrungsüberschuss oder Nahrungsmangel. Herrscht Nahrungsmangel, so wird der Befehl gegeben, neue Mitochondrien zu bilden, um zukünftig Nahrung schneller verstoffwechseln zu können.
   
   
3. AUSDAUERTRAINING: Einen ähnlichen Effekt wie Intervallfasten hat das Ausdauertraining. Während des Ausdauertrainings kommt es ebenfalls kurzzeitig zu einem Nahrungsmangel innerhalb der Zellen, und auch hier wird wieder der Befehl gegeben, neue Mitochondrien zu bilden.
   
   
4. KRAFTTRAINING: Muskelzellen haben besonders viele Mitochondrien und umso mehr Muskelzellen ein Organismus besitzt, umso mehr Gesamtenergie kann der Organismus produzieren. Herzmuskelzellen haben übrigens die höchste Mitochondriendichte nach der weiblichen Eizelle.
   
   
5. KÄLTEEXPOSITION: Durch den energiegeladenen Holländer Wim Hof ist seit einigen Jahren das Eisbaden bekannt geworden. Da die Mitochondrien auch für die Regulierung der Körpertemperatur mitverantwortlich sind, wird auch bei einem Eisbad die mitochondriale Biogenese angeregt. Sprich die Anzahl der Mitochondrien steigt.
   
   
6. HITZEEXPOSITION: Anders als Kälte hat Hitze nicht die Möglichkeit, Mitochondrien zu vermehren, dafür aber diese effektiver arbeiten zu lassen. So konnte nachgewiesen werden, dass nach einer 6-tägigen Hitzetherapie Mitochondrien Sauerstoff um 36 Prozent besser verarbeiten konnten.

Jungbrunnen Mitochondrien

Nicht nur für Vitalität, Gesundheit und Leistungsfähigkeit ist die mitochondriale Gesundheit die Grundlage, sondern auch die beste Strategie gegen das Altern. Denn Altern kann man als degenerativen Stoffwechselprozess betrachten und Mitochondrien sind, wie wir nun wissen, der Dreh und Angelpunkt des (Energie-)Stoffwechsels.

Seit einigen Jahrzehnten weiß man, dass freie Radikale Zellen beschädigen und ihre Prozesse stören und so Krankheiten und Alterungsprozesse begünstigen. Lange ging man davon aus, dass Antioxidantien diese freien Radikale binden und so diese degenerativen Prozesse gebremst werden könnten. Diese Annahme wurde jedoch bereits mehrmals wissenschaftlich widerlegt.

Glücklicherweise stellte sich jedoch heraus, dass mitochondriale Gesundheit ein effektiver, wenn nicht sogar der effektivste Schutz gegen oxidativen Stress und dadurch gegen freie Radikale ist. In seine mitochondriale Dichte und Gesundheit zu investieren ist eine Investition, die ein Vielfaches an Dividende abwirft.

Leben ist Energie

Egal ob wir trainieren oder uns von einer Krankheit erholen, ob wir eine neue Sprache lernen oder musizieren, über das Leben philosophieren, lieben oder über die Geheimnisse des Lebens staunen, für all das brauchen wir Energie.

Und die Menge an Energie, die wir dafür zur Verfügung haben, können wir maßgeblich durch unseren Lebensstil beeinflussen. Ein Hoch auf Mitochondrien. Ein Hoch auf die Lebendigkeit.

„If life is nothing but an electron looking for a place to rest, death is nothing but that electron come to rest.“

-Nick Lane

Buchempfehlungen:

„The Vital Question“ von Nick Lane
„Gesundheit optimieren – Leistungsfähigkeit steigern“ von Christoph Michalk