R egion Lenzburg/S eetal im Vergleich mit dem

Universum
Region Lenzburg/Seetal
im Vergleich mit dem
Beat Samuel Fey
Unglaubliche Zahlenwerte in der Region Lenzburg/Seetal:
Ein Vergleich mit dem Universum
Beat Samuel Fey
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
..................................................................... 2. Material und Methoden ...................................... 2
2
3. Allgemeine Ergebnisse ......................................... 2
3.1. Das Universum ........................................... 2
3.2. Das Leben ........................................................ 4
3.2.1.Kennzeichen
des Lebens .................................. 4
3.2.2.Bakterien ..................................... 5
3.2.3.Bäume .............................................. 5
3.2.4.Mensch ........................................... 6
3.2.5.Bilanz ................................................ 9
4. Zahlenwerte in Lenzburg ................................... 9
.......................................................... 9
4.1.Überblick 4.2.Werte bei ausgewählten
Lebewesen .................................................. 10
4.2.1.Bodenbakterien ............... 10
4.2.2.Bäume .......................................... 10
4.2.3.Süssgräser ................................. 11
4.2.4.Mensch ........................................ 11
4.2.5.Bilanz ............................................. 11
5. Zahlenwerte im Seetal ....................................... 12
....................................................... 12
5.1.Überblick 5.2.Berechnungen zu ausgewählten Lebewesen .................. 14
5.2.1.Bodenbakterien ................ 14
5.2.2.Bäume ........................................... 14
5.2.3.Mensch ........................................ 14
5.2.4.Bilanz ............................................. 14
6. Fotogalerie .................................................................. 15
........................................................ 15
6.1.Lenzburg ................................................................. 26
6.2.Seetal 7. Diskussion ..................................................................
37
8. Zusammenfassung ................................................ 39
9. Quellenverzeichnis ............................................... 40
......................................................... 40
9.1.Literatur .......................................................... 40
9.2.Internet 10. Anhang
1. Einleitung
Stossen wir auf aktuelle Erkenntnisse der
Astronomie, sind wir höchst ergriffen von
den gewaltigen, ja unvorstellbaren Grössenordnungen im Universum. Vorschnell
betrachten wir in der Folge die Erde und
deren Lebewesen beinahe als ein «Nichts».
Aber ist dem wirklich so?
Da mich als Biologen die Natur allgemein
und das Leben speziell ausgesprochen faszinieren, komme ich bei neuen diesbezüglichen Erkenntnissen stets wieder kaum aus
dem Staunen heraus. Dabei ist festzuhalten, dass zwar irdische Massstäbe massiv
bescheidener erscheinen als jene des Universums. Man muss indessen berücksichtigen, dass lebende Strukturen wesentlich
komplexerer Natur als unbelebte sind.
Mit umfangreichen Untersuchungen möchte ich aufzeigen, dass bezüglich Zahlenwerten unsere Erde und selbst Teile davon einer adäquaten Gegenüberstellung
mit dem «unendlich» viel grösseren Universum durchaus standhalten können. Dazu vergleiche ich unter anderem die Anzahl der «Grundeinheiten» des Universums
(Sterne) mit jener des Lebens (Zellen,
Abb. 2). Zusätzlich bringe ich die Gesamtlänge aller DNA bestimmter Organismengruppen (DNA = Träger der Erbinformationen und damit grundlegendes «Lebensmolekül», Abb. 4) im entspiralisierten Zustand in Bezug zu Ausdehnungen im Universum.
Die vorliegenden, unvorstellbaren Zahlenwerte nur schon in der Region Lenzburg
(Fey 2013) / Seetal sollen unser Bewusstsein in einer Weise bereichern, dass
2
Ehrfurcht und Verantwortung gegenüber
der Schöpfung gefördert werden.
2. Material und Methoden
Um an das vielfältige Grundwissen und
Zahlenmaterial zu gelangen, sind diverse
Studien entsprechender Quellen nötig. Diese sind an den jeweiligen Stellen vermerkt
und in Kap. 9 alphabetisch aufgelistet.
Der Bestimmung der ungefähren Anzahl
von Zellen in ausgewählten Pflanzenorganen dienen gezieltes mikroskopisches Auszählen in Querschnitten von Laubblättern
der Rotbuche sowie in möglichst dünnen
Präparaten von Nadeln der Lärche und
entsprechendes Hochrechnen. Die Originalarbeit (Fey 2011) zeigt detaillierte Angaben dazu auf.
In der Sportanlage Wilmatten Lenzburg
(Kap. 4.2.3.) wird die ungefähre Anzahl der
Grasblätter auf den dortigen Fussballfeldern ermittelt, indem in einer repräsentativen Zone auf 900 cm2 die Blätter abgeschnitten und ausgezählt werden. Schliesslich wird die ermittelte Anzahl auf 1 m2 bezogen und danach auf die Gesamtfläche
hochgerechnet.
3. Allgemeine Ergebnisse
3.1. Das Universum
Als Universum (lat. universus – «gesamt»)
wird allgemein die Gesamtheit aller Dinge
bezeichnet. Im Speziellen meint man damit
den Weltraum oder Kosmos (griech. kósmos – «Weltordnung», Gegenstück zum
Chaos). (Int 3).
Heute schätzt man die Anzahl von Galaxien im Universum auf etwa 100 Milliarden (1011); jede enthält rund 100 Milliarden
Sterne (1011), was zu 1022 Sternen insgesamt
führt. Der intergalaktische Raum ist nahe-
zu leer, pro Kubikmeter findet sich vielleicht ein Atom. Die Galaxien, beispielsweise unsere Milchstrasse, sind dagegen
ein Ballungsgebiet an Materie. (Int 8).
Abb. 1: Andromedagalaxie M31. (Int 6).
3
Diese Befunde wie auch die Tatsache von
acht Planeten in unserem Sonnensystem
lassen eine Annahme von durchschnittlich zehn Planeten pro Stern als möglich
erscheinen. Dies ergibt etwa 1023 sichtbare Himmelskörper (Sterne und Planeten,
ohne Monde).
Neben diesen Himmelskörpern gibt es
aber auch die unsichtbaren Schwarzen
Löcher. Sie sind astronomische Objekte,
deren Gravitation so stark ist, dass innerhalb eines bestimmten Raumbereichs
nichts mehr von innerhalb nach ausserhalb
gelangen kann. Die Grenze dieses Bereichs
wird Ereignishorizont genannt. (Int 2).
Rechnet man die Ergebnisse eines Astronomenteams für das gesamte Weltall
hoch, ergibt sich eine stattliche Anzahl
Schwarzer Löcher. Man geht von mehreren 100 Millionen aus. (Int 16).
Merkmale
Ungefähre Werte
Sichtbare Masse des Universums in kg
1053
Ausdehnung des Universums in m
7,4 x 1026
Durchmesser einer Galaxie in m
1021
Anzahl Schwarzer Löcher
5 × 10 8
Gesamtzahl von Galaxien
1011
Anzahl der Sterne pro Galaxie
1011
Total der Sterne
1022
Total der sichtbaren Himmelskörper
1023
Tab. 1: Zusammenfassung einiger Daten des Universums. (Fey 2011,8).
3.2. Das Leben
3.2.1. Kennzeichen des Lebens
Die Biologie liefert keine endgültige Antwort auf die Frage, was letztlich Leben
überhaupt ist. Hier sind auch andere Wissensgebiete wie Theologie, Philosophie
oder Psychologie bedeutsam. Was die
Biologie jedoch klar aufzeigen kann, sind
Kennzeichen des Lebens wie:
• Aufbau aus Zellen (Abb. 2)
• Stoffwechsel (Stoffaufnahme,
-verarbeitung, -abgabe)
• Reizbarkeit (Reizerfassung,
Koordinationsprozess, Reaktion)
4
• Fortpflanzung
• Wachstum, Entwicklung, Tod
• Vielfalt (Biodiversität)
•U
mweltabhängigkeit (Ökologische Vernetzungen).
Dadurch wird deutlich, dass Leben sehr
viel differenzierter als tote Materie ist. Sicherlich sind prokaryotische Zellen (ohne
echte Zellkerne) wie Bakterien einfacher
gebaut als eukaryotische (mit Zellkernen)
von Pflanzen und Tieren. Aber selbst Erstere sind wesentlich komplexer einzustufen als beispielsweise Sterne.
Abb. 2: Schemen eukaryotischer Zellen auf der Basis von elektronenmikroskopischen Aufnahmen, in
Realität prall gefüllt mit Organellen; links Pflanzenzelle, rechts Tierzelle; Vergrösserung etwa 1‘000 x.
(Bayrhuber und Kull 1998, 21).
3.2.2. Bakterien
Ein Escherichia coli-Bakterium wiegt etwa
110 Femtogramm, was ungefähr 10 -13g entspricht. 1 g solcher Bakterien beinhaltet somit gegen 1013 Zellen. (Int 14). Dieses Bakterium soll im Folgenden als Berechnungsgrundlage dienen.
Die Masse der einzelligen Bakterien und
Archaeen (Urbakterien) beträgt weltweit
3,8 Billionen t, jene der Menschheit bloss
0,34 Milliarden t (Botzenhardt et al. 2010).
Nehmen wir also einen mittleren Wert von
1013 Bakterien pro g an, so ergibt sich eine
Gesamtzahl an Bakterien und Archaeen
von etwa 4 x 1031.
Die Länge der ringförmig geschlossenen
DNA von E. coli misst etwa 1,3 mm (Int 4).
Geht man für alle Bakterien und Archaeen
dieser Erde zusammen von durchschnittlich je 1 mm DNA-Länge aus, so ergibt sich
linear aneinandergereiht die unvorstellbare Gesamtstrecke von 4 x 1028 m.
3.2.3. Bäume
Die erfolgten Untersuchungen und Schätzungen an einer Lärche im Alter von etwa
23 Jahren führen zu rund 4‘300‘000 Nadeln, welche ungefähr 6 x 1011 Zellen enthalten (Fey 2011,13).
Eine ausgewachsene Rotbuche besitzt etwa 200‘000 Laubblätter (Int 9), was zirka
2,5 x 1013 Blattzellen bedeutet (Fey 2011,14).
Aufgrund von Auszählungen kann von
einem Durchschnitt von 25 grösseren Bäumen pro 400 m2 (= 625 Bäume pro ha) ausgegangen werden.
5
Die Waldfläche der Schweiz beträgt
1‘255‘141 ha (Int 7), was somit rund
780‘000‘000 grösseren Bäumen entspricht.
Weltweit geht man gegenwärtig von rund
7 x 109 Menschen aus, was folgendes Total
an Zellen ergibt:
7 x 1023
Wählt man exemplarisch als Parameter für
grössere Bäume die relativ junge untersuchte Lärche und eine ausgewachsene
Rotbuche, so führt dies zu erstaunlichen
Werten für die Anzahl der Zellen in Nadeln
und Laubblättern.
Dieser Wert geht allerdings von lauter
Erwachsenen aus. Er wäre in der Bilanz
also etwas kleiner. Jedoch besiedeln einen Menschen rund 1014 Bakterien (Int 12),
was hier nicht berücksichtigt wird.
Lärche und Rotbuche:
6 x 1011 und 2,5 x 1013
Ø für einen grösseren Baum:
rund 1,3 x 1013
8
für 7,8 x 10 grössere Bäume:
rund 1022
Die Waldfläche der Erde umfasst
3‘900‘000‘000 ha (Int 15) und damit angenähert 2,4 x 1012 grössere Bäume mit rund
3 x 1025 Nadel- bzw. Blattzellen.
Bei Bäumen beinhalten Nadeln und Laubblätter wohl höchstens 1/100 aller Zellen.
In Bezug auf die zahlreichen toten Zellen im Pflanzenkörper wie Festigungs-,
Kork- oder Holzzellen ist zu bedenken,
dass diese zu Beginn ihrer Entwicklung
noch lebend waren. Angenähert kann
damit von einer Gesamtzahl von gegen
3 x 1027 Zellen ausgegangen werden. Nehmen wir gemäss meiner persönlichen Einschätzung an, dass durchschnittlich 1 m
DNA pro Zellkern vorliegt oder vorlag, so
ergibt sich die unvorstellbare Gesamtlänge all ihrer DNA von 3 x 1027 m.
3.2.4. Mensch
Ein Erwachsener besteht aus 100 Billionen oder 100‘000‘000‘000‘000 einzelnen
Zellen (Int 13):1014
6
Legt man die durchschnittlich nur 40 Tausendstel Millimeter kleinen Zellen eines
einzigen Menschen aneinander, reichen sie
4‘000’000 km (rund 100-mal um die Erde)
weit (Int 13):
4 x 109 m
Ausgehend von rund 7 x 109 Menschen,
ergibt sich folgende Strecke:
2,8 x 1019 m
Im Gehirn befinden sich 20 bis 100 Milliarden Nervenzellen (Int 1, Int 11, Int 13):
2 x 1010 bis 1 x 1011
Ausgehend von rund 7 x 109 Menschen,
ergibt sich in der Summe folgende Anzahl
Gehirnzellen:
1,4 bis 7 x 1020
Das Gehirn ist ein sehr aktives Organ mit
einem besonders hohen Sauerstoff- und
Energiebedarf. Es macht nur etwa 2% der
Körpermasse aus, verbraucht aber rund
20% des Sauerstoffs und mehr als 25% der
Glukose. (Int 1).
Abb. 3: Unterschiedliche Bereiche des Gehirns. (Int 11).
Der menschliche Körper besteht also aus
etwa 100 Billionen Zellen. Abzüglich der
25 Billionen Erythrocyten (rote Blutkörperchen), die keine Zellkerne und damit keine DNA aufweisen, würde die gesamte
DNA eines Menschen – im entspiralisierten
Zustand gegen 2 m pro Zellkern (Abb. 4) –
die unvorstellbare Länge von 150 Milliarden km oder 1,5 x 1014 m erreichen. Und
um den Durchmesser unserer Milchstraße
zu überbrücken (1021 m), bräuchte man lediglich die menschliche DNA einer Großstadt wie London mit rund 7 Millionen
Einwohnern. (Int 17).
Ausgehend von rund 7 x 109 Menschen, ergibt sich insgesamt folgende DNA-Länge: 1021 km = 1024 m
7
DNA-Faden
Abb. 4: Teil des entspiralisierten DNA-Fadens aus einem von insgesamt 46 Chromosomen eines menschlichen Zellkerns, elektronenmikroskopische Aufnahme; Vergrösserung etwa 15‘000 x. (Zink et al. 1991,63).
8
3.2.5. Bilanz
Merkmale
Ungefähre Werte
Anzahl Bakterien und Archaeen weltweit
4 x 1031
Gesamtlänge aller DNA von Bakterien und Archaeen in m
4 x 1028
Summe der Baumzellen in den Wäldern der Erde
3 x 1027
Gesamtlänge aller DNA sämtlicher Bäume in m
3 x 1027
Anzahl Zellen der gesamten Menschheit
7 x 1023
Länge sämtlicher menschlichen DNA weltweit in m
1024
Tab. 2: Zusammenfassung einiger Daten des Lebens.
4. Zahlenwerte in Lenzburg
4.1. Überblick
Merkmale
Zahlenwerte
Gesamtfläche (ha)
1‘133
Wälder, Gehölze (ha)
566
Wiesen, Äcker u. Ä. (ha)
261
Siedlungsgebiete und Verkehrsflächen (ha)
306
Ökoflächen (ha)
980
Einwohnerzahl (Ende 2010)
8‘444
Tab. 3: Ausgewählte Angaben zu Lenzburg. (Int 10).
Unter Ökoflächen verstehen sich naturnahe Bereiche: Wälder und Gehölze, Wiesen
und Äcker oder auch Gewässer. Allerdings
darf – grob geschätzt – ebenfalls rund die
Hälfte des Siedlungsgebietes dazu gerechnet werden: Gärten, Parkanlagen, Grünkorridore, noch nicht überbautes Gelände.
(Fey 1998/2003/2004).
9
Abb. 5: Herbstliches Lenzburg, vom Staufberg aus gesehen. (Aufnahme: J. Schneeberger Fey).
4.2. Werte bei ausgewählten Lebewesen
Quellen: Fey (2011, 2013)
4.2.1. Bodenbakterien
Die obersten 30 cm einer Ökofläche von
1 ha beinhalten vermutlich mindestens
4 x 1017 Bakterien. Für Lenzburg mit ungefähr 980 ha davon bedeutet dies etwa
4 x 1020 solcher Lebewesen. Dies entspricht
1/25 der geschätzten Anzahl Sterne des
Universums. Weisen sämtliche dieser Bakterien durchschnittlich je 1 mm DNA-Länge aus, so ergibt sich dafür eine unvorstellbare Gesamtstrecke von 4 x 1017 m.
10
4.2.2. Bäume
Aufgrund von Auszählungen im Lütisbuech kann von einem Durchschnitt von
625 grösseren Bäumen pro ha ausgegangen werden. Ein grösserer Baum beinhaltet rund 1,3 x 1013 Nadel- bzw. Blattzellen und damit ein Total von geschätzten
1,3 x 1015 Zellen (Kap. 3.2.3.). Lenzburg mit
seinen 566 ha Wäldern und Gehölzen
beherbergt somit mindestens 350‘000
(= 3,5 x 105) grössere Bäume mit einem
Total von gegen 5 x 1020 Zellen, was zahlenmässig rund 1/20 der Anzahl Sterne
des Universums bedeutet. Nimmt man an,
dass durchschnittlich 1 m DNA pro Zellkern
vorliegt oder bei toten Baumzellen vorlag,
so ergibt sich dafür eine Gesamtstrecke von
gegen 5 x 1020 m, was der Hälfte des Durchmessers unserer Milchstrasse entspricht.
Kap. 3.2.4. gleichbedeutend ist mit rund
8,5 x 1017 Zellen, die aneinandergelegt
3,4 x 1013 m lang sind und 1,3 x 1018 m DNA
aufweisen.
4.2.5. Bilanz
4.2.3. Süssgräser
In der Sportanlage Wilmatten Lenzburg
weisen das Fussball-Hauptfeld (100 x 66 m²)
und dessen Nebenplätze insgesamt rund
15‘300 m² Rasenfläche auf (Int 10).
Aufgrund von Auszählen und Hochrechnen kann die ungefähre Anzahl der dort
vorkommenden Grasblätter festgelegt
werden.
Ausgewählte Untersuchungsfläche
3‘600 Blätter
von 900 cm2:
4 Blätter
Menge pro cm2:
40‘000 Blätter
Bezug auf 1 m2:
Gesamtzahl auf 15 300 m²:
612‘000‘000 Blätter
(> 6 x 10 8 Blätter)
Vorsichtige Annahme von 10 6 Zellen
pro Blatt:
gegen 1015 Zellen
4.2.4. Mensch
Die Einwohnerzahl von Lenzburg beträgt
etwa 8‘500 Menschen, was gemäss
• Die hiesige Anzahl der Bodenbakterien
entspricht wohl etwa 1/25, jene der
Baumzellen 1/20 der Anzahl der Sterne
im Universum.
• Selbst das Total der Graszellen der Sportanlage Wilmatten weist einen unvorstellbaren Wert von geschätzten 1015 auf.
• Die Menschen von wenig mehr als 10‘000
Ortschaften der Grösse von Lenzburg beinhalten so viele Zellen, wie es Sterne gibt.
• Die Bodenbakterien-DNA von rund 2‘500
Ortschaften der Grösse von Lenzburg ergibt aneinandergereiht eine Gesamtlänge, die dem Durchmesser unserer Milchstrasse vergleichbar ist.
• Die DNA der Baumzellen hiesiger Wälder ergibt auf diese Weise den halben
Durchmesser unserer Milchstrasse.
• Die Menschen von weniger als 1‘000 Ortschaften der Grösse von Lenzburg weisen eine Gesamtlänge ihrer DNA auf, die
dem Durchmesser unserer Milchstrasse
entspricht.
Merkmale
Ungefähre Werte
Anzahl Bodenbakterien im erfassten Gebiet
4 x 1020
Gesamtlänge aller DNA der Bodenbakterien in m
4 x 1017
Summe der Baumzellen in den Lenzburger Wäldern
5 x 1020
Gesamtlänge aller DNA der entsprechenden Bäume in m
5 x 1020
Total der Grasblattzellen in der Sportanlage Wilmatten
1015
Anzahl Zellen der Lenzburger Bevölkerung
8,5 x 1017
Länge sämtlicher menschlichen DNA dieses Ortes in m
1,3 x 1018
Tab. 4: Zusammenfassung einiger Daten von Lenzburg.
11
5. Z
ahlenwerte im Seetal
Quellen: Gemeinden (Homepages, Telefonate, Wikipedia)
5.1. Überblick
Dem Aargauer Seetal gehören folgende
11 Gemeinden an:
Beinwil am See, Birrwil, Boniswil, Dürrenäsch, Egliswil, Fahrwangen, Hallwil, Leutwil,
Meisterschwanden, Seengen und Seon.
Gemeinden Gesamt- Wälder, Wiesen, Anteile
flächen
Gehölze Äcker u. Ä. Hallwiler-
(ha)
(ha)
(ha)
see (ha)
Siedlungs- Einwohnergebiete
zahlen um
und Ver-
das Jahr
kehrs-
2010
flächen (ha)
Beinwil
am See  580   80  190
180
Birrwil  550  100  200
200 50   950
130 2‘840
Boniswil  280   20  170 40 50 1‘410
Dürrenäsch  590  220  290 – 80 1‘160
Egliswil  630  250  330 – 50 1‘320
Fahrwangen  500  100  230
100 70 1‘850
Hallwil  220   30  150 – 40   770
Leutwil  380  150  190 – 40   730
Meisterschwanden  690   80  250
Seengen
260
100 2‘630
1‘040  320  540 70
110 3‘420
Seon  960  280  490 –
190 4‘930
Total
6‘4201‘630
3‘030
910
Ökoflächen
5‘965
5‘510
850
22‘010
455
Tab. 5: Ausgewählte Angaben zum Aargauer Seetal (gerundete Werte).
Das Luzerner Seetal umfasst folgende 10
Gemeinden: Aesch, Altwis, Ballwil, Ermensee, Eschenbach, Hitzkirch (mit Gelfingen,
Hämikon, Mosen, Müswangen, Retschwil
und Sulz), Hochdorf, Hohenrain (mit Lieli),
Römerswil (mit Herlisberg) und Schongau.
12
Schwarzenbach ist ein Ortsteil von Beromünster und wird somit politisch dem
oberen Wynental zugerechnet. Von der
geografischen Lage her gehört Schwarzenbach jedoch dem Seetal an.
Gemeinden Gesamt- Wälder, Wiesen, Seeanteile flächen
Gehölze Äcker u. Ä. (ha)
(1)
(ha)
(ha)
(ha)
Hallwilersee
(2)
Baldeggersee
Aesch  580   90   320
Siedlungs- Einwohnergebiete
zahlen um
und Ver-
das Jahr
kehrs-
2010
flächen (ha)
120 (1) 50   960
Altwis  290   80   190 – 20   390
Ballwil  880   80   750 – 50 2‘510
Ermensee  570  200   340 – 30   860
Eschenbach 1‘320  180 1‘050 – 90 5‘570
Hitzkirch
2‘830  590 1‘660
360 (1/2)
220 4‘620
Hochdorf
1‘030  100   650 70 210 8‘490
Hohenrain
2‘350  450 1‘760 10 (2)
130 2‘470
Römerswil
1‘740  270 1‘290 70 110 1‘630
Schongau
1‘250  330   880 – 40   850
(2)
(2)
Schwarzenbach   350  100   210 20 (1)
20   230
Total
970
13‘190
2‘470 9‘100
Ökoflächen 12‘705
650
12‘220
28‘580
485
Tab. 6: Ausgewählte Angaben zum Luzerner Seetal (gerundete Werte).
Die Flächen des Hallwilersees (1‘030 ha) und
des Baldeggersees (520 ha) betragen zusammen 1‘550 ha. Auf der Basis von Tab. 5/6
ergeben sich nur 1‘500 ha, was mit dem
Runden der Zahlenwerte zusammenhängt.
Abb. 6: Herbstliches Seetal, vom Staufberg aus gesehen. (Aufnahme: J. Schneeberger Fey).
13
13
5.2. Berechnungen zu ausgewählten
Lebewesen Quelle: Fey (2011)
Baumzellen vorlag, so ergibt sich dafür
eine Gesamtstrecke von 3,3 x 1021 m.
5.2.1. Bodenbakterien
5.2.3. Mensch
Die obersten 30 cm einer Ökofläche von 1 ha
beinhalten etwa 4 x 1017 Bakterien. Für das
Seetal mit ungefähr 18‘670 ha bedeutet
dies rund 7,5 x 1021 solcher Lebewesen. Dies
entspricht drei Vierteln der geschätzten
Anzahl Sterne des Universums. Weisen
sämtliche dieser Bakterien durchschnittlich je 1 mm DNA-Länge auf, so ergibt sich
dafür eine Gesamtstrecke von 7,5 x 1018 m.
Die Bevölkerung des Seetals beträgt etwa
50‘590 Menschen, was gemäss Kap. 3.2.4.
gleichbedeutend ist mit insgesamt 5 x 1018
Zellen, die aneinandergelegt 2 x 1014 m lang
sind und 7,6 x 1018 m DNA aufweisen.
5.2.2. Bäume
Aufgrund von Auszählungen kann von 25
grösseren Bäumen pro 400 m2 (= 625 Bäume pro ha) ausgegangen werden. Ein grösserer Baum beinhaltet durchschnittlich rund
1,3 x 1013 Zellen in Nadeln und Laubblättern
und somit ein Total von 1,3 x 1015 Zellen.
Das Seetal mit seinen 4‘100 ha Wäldern und Gehölzen beherbergt somit mindestens 2,5 x 10 6 grössere Bäume mit einem Total von etwa 3,3 x 1021 Zellen, was
zahlenmässig beinahe einem Drittel der
Anzahl Sterne des Universums entspricht.
Nimmt man an, dass durchschnittlich 1 m
DNA pro Zellkern vorliegt oder bei toten
5.2.4. Bilanz
• Die Anzahl der Bodenbakterien im Seetal
umfasst wohl etwa 3/4, jene der Baumzellen 1/3 der Anzahl der Sterne im Universum.
• Die Bevölkerung des Seetals beinhaltet
so viele Zellen wie 1 / 2‘000 der Gesamtzahl der Sterne.
• Die Bodenbakterien-DNA des rund 130Fachen der Grösse der Region Seetal ergibt aneinandergereiht eine Gesamtlänge, die dem Durchmesser unserer Milchstrasse vergleichbar ist.
•D
ie DNA der Baumzellen der betreffenden
Wälder ergibt auf diese Weise mehr als den
3-fachen Durchmesser unserer Milchstrasse.
• Die etwa 130-fache Anzahl der Menschen
im Seetal weist eine Gesamtlänge an
DNA auf, die dem Durchmesser unserer
Milchstrasse entspricht.
Merkmale
Ungefähre Werte
Anzahl Bodenbakterien im erfassten Gebiet
7,5 x 1021
Gesamtlänge aller DNA der Bodenbakterien in m
7,5 x 1018
Summe der Baumzellen in den Seetaler Wäldern
3,3 x 1021
Gesamtlänge aller DNA der entsprechenden Bäume in m
3,3 x 1021
Anzahl Zellen der betroffenen Bevölkerung
5 x 1018
Länge sämtlicher menschlichen DNA dieser Region in m
7,6 x 1018
Tab. 7: Zusammenfassung einiger Daten im Seetal.
14
6. Fotogalerie
Aufnahmen: J. Schneeberger Fey
Die folgenden Fotografien weisen auf die
Schönheit der hiesigen Natur hin. Sie entstanden in verschiedenen Jahreszeiten und
laden dazu ein, die entsprechenden Standorte selber auszumachen und aufzusuchen.
6.1. Lenzburg
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
6.2. Seetal
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
7. Diskussion
Sowohl im Universum wie auch in der belebten Welt sind riesige, unvorstellbare Zahlenwerte auszumachen (Tab. 1 und 2). Es mag
zwar zutreffen, dass einzelne Werte etwas zu hoch oder zu niedrig eingeschätzt
worden sind. Bezüglich der immensen
Grössenordnungen ist dies jedoch kaum
von Belang. Ausserdem ist zu bedenken,
dass die Flächenangaben stets der senkrechten Projektion in die waagerechte
Ebene entsprechen; könnte man die Höhenunterschiede berücksichtigen, würde
dies zu noch grösseren Zahlen führen.
Wie in der Bilanz deutlich festgestellt werden
kann, steht unsere Erde diesbezüglich dem
Universum in keiner Weise nach, obwohl sie
«unendlich» viel kleiner ist. Bereits Schätzungen in Lenzburg (Tab. 4) und im Seetal (Tab. 7)
weisen unglaubliche Dimensionen auf. Diese
sollen hier am Beispiel des Zählens veranschaulicht werden.
Nimmt man an, für jede Zahl eine Sekunde zu brauchen, sind folgende Zeitspannen nötig:
Beispiele
ZahlenwerteArbeitszeiten*
* je 8 Stunden pro Tag; keine Ruhetage und Ferien
Ein Mensch zählt auf eine Million.
1‘000‘000 = 10 6
35 Tage
Ein Mensch zählt die Grasblätter
auf 15‘300 m² Rasenfläche
(Sportanlage Wilmatten Lenzburg).
612‘000‘000 = 6,12 x 10 59 Jahre
Ein Mensch zählt auf eine Milliarde.
1‘000‘000‘000 = 109
95 Jahre
Die gesamte Menschheit zählt zu einer möglichst hohen Zahl.
7‘000‘000‘000‘000‘000‘000
= 7 x 1018
95 Jahre
8
Tab. 8: Zusammenhang zwischen Zählvorgang, Zahlenwert und Zeitbedarf.
Stellt man sich Fragen zur Entstehung dieses
unvorstellbaren Seins, ergeben sich zahlreiche offene Problemstellungen. Komplexität und Schönheit der Natur (Kap. 6.)
wie auch die hier dargelegten Befunde –
auf «Unendlichkeit» und «Unfassbarkeit»
hinweisend – werden, wie diese auch immer entstanden sein mögen, als «Wunder
der Schöpfung» deklariert. (Fey 2011).
Selbstverständlich stellt die Erde nicht den
geometrischen «Mittelpunkt des Universums» dar. Solange aber kein ausserirdi-
sches, hoch entwickeltes Leben gefunden
wird, darf die Erde durchaus als «Komplexitätszentrum» des Weltalls gelten.
«Krone der Schöpfung» ist zwar eine häufig nur ironisch verwendete Bezeichnung
für den Menschen. Jedoch wird heute das
menschliche Gehirn oft als komplexeste
aller bekannten Strukturen des Universums angesehen (Int 5). Betrachtet man
Daten wie in Kap. 3.2.4. dargelegt, könnte
der Mensch durchaus als «Höhepunkt des
sichtbaren Seins» beurteilt werden.
37
Das menschliche Denkvermögen, das wohlgemerkt nur einen kleinen Teil seiner Gehirnkapazität beansprucht, sollte ihn dazu
führen, bei der Betrachtung der Natur in
Staunen und Ehrfurcht zu versinken. Leider verhält sich der Mensch oft in einer
Weise, die kaum seiner Bestimmung entspricht, was auf Selbstherrlichkeit und
Egoismus zurückzuführen ist. (Fey 2011).
Die menschliche Bestimmung kann aufgrund der enormen Dimensionen seines
Grosshirns wohl am besten mit «Wahrnehmung von Verantwortung» umschrieben
werden. So ist heute Verantwortung notwendiger denn je:
• gegenüber sich selbst
(gesundheitliche Aspekte)
• gegenüber den Mitmenschen
(soziales Bewusstsein)
• gegenüber der natürlichen Umwelt
(ökologisches Gewissen).
Je intensiver der Mensch sich als integralen
Bestandteil der gesamten Schöpfung begreift und damit zu seinen naturgegebenen «Wurzeln» zurückfindet, desto mehr
dürfte er sich seiner Bestimmung nähern
(Fey 2011). Umweltbewusstes Handeln wird
zu einer Selbstverständlichkeit; Lebenssinn vertieft sich (Fey 1983).
Verinnerlicht man nur schon die oben dargelegten Zahlenwerte in Lenzburg oder
im Seetal, so sollte ein Erstaunen erfolgen, das unweigerlich zu Verantwortung
gegenüber der natürlichen Umwelt führen muss.
Auf dieser Basis ist ein gezielt ökologisch
orientierter Ansatz der Raumplanung zu
entwickeln. Die Natur in all ihren ungeahn38
ten Facetten muss ausgedehnt ihren Platz
finden und nachhaltig geschützt werden.
Ein besserer Bezug zur Natur kann im
Siedlungsraum gefördert werden mittels
Grünkorridoren und vielfältigen Parkanlagen sowie durch eine Gartengestaltung,
die sich an biologischen Kriterien orientiert. Dabei sind Begrünungen von Wänden, Mauern und Flachdächern in Erwägung zu ziehen. (Fey 1998/2003/2004).
Der sesshafte Mensch pflegt seit Urzeiten
Gärten, nicht bloss der Ernährung wegen,
sondern weil diese alle seine Sinne anregen. Sie sind sinnvoll! (Fey 1995). Der «Gartenpfad Stadt und Schloss Lenzburg» soll
der entsprechenden Sensibilisierung dienen (Fey 2001).
Überbauungen sind grundsätzlich massvoll und umweltverträglich zu realisieren.
Aber auch ausserhalb des Siedlungsraumes ist eine ganzheitliche Planung nötiger
denn je. Namentlich Strassenumfahrungsprojekten durch Grünzonen und Erholungsgebiete, welche anstehende Verkehrsprobleme lediglich verschieben, ist
mit äusserster Vorsicht zu begegnen. Konzentriertes Bauen wie auch möglichst
grosse, zusammenhängende Naturbereiche sind intensiv zu fördern. Der Neuanpflanzung zahlreicher Bäume und Sträucher ist vermehrte Bedeutung zuzumessen. Dies dient nicht nur der Verschönerung des Landschaftsbildes sowie der Erschliessung von neuen Lebensräumen,
sondern auch einer längerfristigen Bindung von CO2 , einem wesentlichen Treibhausgas.
8. Zusammenfassung
Die Anzahl von Galaxien im Universum
schätzt man heute auf etwa 100 Milliarden, was zu insgesamt 1022 Sternen
(= «Grundeinheiten» des Universums)
führt. Daneben existieren wohl mehrere 100 Millionen Schwarzer Löcher.
Die heutige Ausdehnung des Universums beträgt 7,4 x 1026 m, während der
Durchmesser einer Galaxie 1021 m ausmacht.
Zellen bilden die «Grundeinheiten» des
Lebens. Sie sind im Vergleich mit Sternen extrem kleiner und doch ungemein
komplexer. Ihre Anzahl gibt Anlass zu
höchstem Erstaunen. So finden sich weltweit wohl wesentlich über 1031 Bakterien
und Archaeen. Die Gesamtlänge ihrer
DNA beträgt schätzungsweise 4 x 1028 m.
Nur schon Lenzburg weist mehr als 1020,
das Seetal gar gegen 1022 Bodenbakterien
auf. Die Erde beherbergt vermutlich mehr
als 1027 Zellen in ihren Bäumen, was eine
Gesamtlänge von über 1027 m entspiralisierter DNA ergibt. Lenzburg beinhaltet
wahrscheinlich wesentlich mehr als 1020,
das Seetal über 1021 Baumzellen. Die gesamte Menschheit besteht aus weit über
1023 Zellen mit einer totalen DNA-Länge
von etwa 1024 m. Nur schon die Bevölkerung der Region Lenzburg/Seetal setzt sich
aus deutlich über 1018 Zellen zusammen.
differenzierter als unbelebte. Aufgrund
der dargelegten Daten darf die Erde zu
Recht als «Komplexitätszentrum» des bisher bekannten Universums gelten.
Gemäss heutigen Erkenntnissen stellt das
menschliche Gehirn die vermutlich komplexeste Struktur des Universums dar. Der
Mensch kann somit als «Höhepunkt des
sichtbaren Seins» beurteilt werden, obwohl er seiner Bestimmung, der vielschichtigen Wahrnehmung von Verantwortung,
kaum gerecht wird.
Auf dieser Basis ist ein gezielt ökologisch
orientierter Ansatz der Raumplanung zu
entwickeln. Die Natur in all ihren ungeahnten Facetten muss ausgedehnt ihren Platz
finden und nachhaltig geschützt werden.
Im eng zu begrenzenden Siedlungsgebiet
ist eine biologisch verträgliche Gartenkultur zu fördern. Auch ausserhalb desselben
ist naturnahe Planung nötiger denn je.
Komplexität und Schönheit der Natur fordern zu Verantwortung auf. Je intensiver
der Mensch sich als integralen Bestandteil
der gesamten Schöpfung begreift und damit zu seinen naturgegebenen «Wurzeln»
zurückfindet, desto mehr dürfte er sich
seiner Bestimmung nähern, was zu vertieftem Lebenssinn führt.
Wie damit festgestellt werden kann, steht
die Erde bezüglich Zahlenwerten dem
Universum in keiner Weise nach, obwohl
sie «unendlich» viel kleiner ist. Selbstverständlich stellt sie nicht den geometrischen Mittelpunkt des Universums dar.
Jedoch sind lebende Strukturen extrem
39
9. Quellenverzeichnis
9.1. Literatur
Bayrhuber, Horst, und Kull, Ulrich (Hrsg.): Linder Biologie. Hannover: Schroedel. 21. Aufl. 1998.
Botzenhardt, Tilman, et al.: Die Masse der Meere, des Goldes. In: GEO. 10/2010:32.
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Fey, Beat Samuel: 400 000 000 000 000 000 000 Bakterien im Boden: Ein Vergleich von Lenzburg mit dem Universum.
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Zink, Barbara, et al.: Lebende Mikrowelt. Elektronenmikroskopische Bilder. Basel: Editiones Roche. 1991.
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Int 17: www.wissenschaft-online.de/artikel/692182 (15.09.2010).
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10. Anhang
Autor
Originalarbeit
Dr. phil. Beat Samuel Fey
Neumattstrasse 27, 5600 Lenzburg AG
«Universum und Leben im Vergeich»
kann als farbig illustriertes und mit vielseitigen Quellenangaben versehenes
Büchlein (32 Seiten) zum Preis von Fr.
12.– (inkl. Versandkosten) beim Autor
direkt bezogen werden.
[email protected]
www.beat-samuel-fey.ch
Geboren am 13. Januar 1951, verheiratet
und Vater zweier erwachsener Kinder.
Studium der Biologie an der Universität
Zürich, 1981 Promotion in Systematischer Botanik, 1980 bis 2010 Gymnasial- und Seminarlehrer an Mittelschulen
des Kantons Luzern, seit August 2010 im
Ruhestand.
Verdankungen
Herrn Dr. phil. Marc Meyer sowie Herrn
Dr. iur. Konrad Bünzli danke ich herzlich für das kritische Durcharbeiten des
Entwurfes und für wertvolle Anregungen bezüglich der Endfassung, meiner
Ehefrau Jacqueline Schneeberger Fey
für ihre Fotografien, ihre konstruktiven Hinweise und ihre stets geduldige
Unterstützung in stressigen Phasen der
Arbeit.
Verlag / Auflage
© 2013 Eigenverlag Fey, Lenzburg
800 Exemplare
Layout und Druck
kuhn drucksa.ch gmbh, Lenzburg