Die zweite Hypothese vermutet den Ursprung des Lebens am Meeresgrund in der Nähe von hydrothermalen Quellen.
Sie versucht zu erklären, woher die Energieversorgung kam und wie ein Stoffwechsel entstanden sein könnte.
Hydrothermale Quellen entstehen am Meeresgrund in Regionen mit aktivem Vulkanismus, beispielsweise am mittelozeanischen Rücken im Atlantik.
Sie existierten bereits vor 3.3 Milliarden Jahren.
An diesen Stellen tritt heisses Wasser aus dem Meeresboden aus. Es kann so stark mit Mineralien und Gasen angereichert sein, dass es weiss, grau oder schwarz erscheint.
Zunächst dringt Meerwasser durch Spalten in den Untergrund ein und erhitzt sich.
Dabei werden gewisse Mineralien wie Magnesium und Sulfat vom Gestein absorbiert.
Anschliessend löst das Wasser durch die hohen Temperaturen zahlreiche anorganische Verbindungen aus dem Gestein heraus.
Zusätzlich reichert sich das Wasser mit Gasen an, die aus dem Magma stammen.
Letztlich gelangt das erhitzte mineralstoffreiche Wasser aus dem Untergrund zurück ins Meer.
Aufgrund der schlagartigen Abkühlung fallen gewisse Mineralien aus und bilden röhrenartige Schlote.
Manche der gelösten Substanzen sind reaktiv. In unmittelbarer Nähe der heutigen hydrothermalen Quellen leben chemolithoautotrophe Bakterien.
Sie decken ihren Energiebedarf, indem sie die austretenden Mineralien oxidieren.
Biomasse erzeugen sie durch Umwandlung des gelösten Kohlendioxids in organische Verbindungen.
Ihre Versorgung mit Kohlenstoff ist also identisch mit der der Pflanzen.
Bei der Energieversorgung jedoch sind sie vollkommen unabhängig von der Sonne.
Eine ganze reihe von Argumenten spricht für hydrothermale Quellen als die Wiege des Lebens.
Die austretenden Mineralien könnten gleich in doppelter Hinsicht zur Entstehung eines Stoffwechsel beigetragen haben.
Wenn die Mineralien chemische Reaktionen untereinander eingehen, wird Energie frei. Die Energieerzeugung ist eine zentrale Aufgabe von jedem Stoffwechsel.
Manche der austretenden Verbindungen wie Wasserstoff eignen sich zusätzlich, um Kohlendioxid in organischen Kohlenstoff umzuwandeln.
Der Aufbau von organischen Molekülen ist eine weitere zentrale Aufgabe eines Stoffwechsels.
Hydrothermale Quellen besitzen aber noch weitere Eigenschaften, die sie zu einem möglichen Entstehungsort des Lebens machen.
Sie sind über viele Jahre hinweg aktiv. Damit gewährleisten sie eine kontinuierliche Versorgung mit Energie, reaktiven Verbindungen und Kohlenstoff.
Im kalten Meerwasser fallen die austretenden Metallsulfide aus und bilden kaminartige Strukturen.
Sie stellen eine geschützten porösen Raum dar, der über eine grosse innere Oberfläche verfügt.
Bei den Black Smokern bestehen die Kamine hauptsächlich aus Eisensulfid. Ihre Oberfläche ist katalytisch aktiv.
Manche Enzyme besitzen im aktiven Zentrum Cluster aus solchen Metallsulfiden.
Das Beispiel hier ist Ferredoxin des Bakterium Clostridium pasteurianum.
Seine beiden Eisensulfidcluster sind farbig hervorgehoben.
Ferredoxine finden sich bei Prokaryoten und Eukaryoten. Sie katalysieren Reaktionen, die mit einem Elektronentransfer verbunden sind.
Ihre Metalsulfidcluster könnten ein Erbstück aus der Anfangsphase des Lebens darstellen.
Die Enzyme hätten sich demnach ein winzig kleines Fragment der hydrothermalen Quellen bewahrt, in denen sie möglicherweise entstanden sind.
Hydrothermale Quellen erzeugen auf kleinem Raum grosse Unterschiede, weil sich starke Temperatur-, pH-Wert-, Konzentrations- und Redoxpotentialgradienten gegenseitig überlagern.
Einerseits spielen elektrochemische Gradienten in den Zellen der meisten Lebewesen eine wichtige Rolle bei der Energieerzeugung.
Andererseits sorgen die Gradienten für unterschiedliche Bedingungen.
Das erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass an einzelnen Orten Bedingungen auftreten, unter denen bestimmte Prozesse besonders gut ablaufen.
Die Panspermiehypothese vermutet die Entstehung des Lebens auf einem anderen Planeten. Von dort wäre es auf die junge Erde gekommen.
Die Idee ist rein spekulativ und nicht bewiesen. Was nach Science Fiction klingt, ist jedoch wissenschaftlich denkbar.
Die Panspermiehypothese verlegt die Entstehung des Lebens lediglich an einen anderen Ort, weg von der Erde.
Wie sich dort hätte Leben bilden können, erklärt sie nicht.
Trotzdem ist die Idee nicht so unwahrscheinlich, wie sie auf den ersten Blick erscheinen mag.
Wenn man sich die Entstehung des Lebens auf der Erde vorstellen kann, wäre das potentiell auch auf einem anderen Planeten möglich.
Leben hat die Eigenschaft, neue Habitate zu erobern, selbst wenn der Weg dahin lang und voller Gefahren ist.
Das ist Hawaii. Die Inseln liegen im Pazifik rund 3 800 Kilometer vom nächsten Festland entfernt.
Sie bildeten sich durch Vulkanismus und bestanden zunächst nur aus nacktem Fels und schroffen Klippen.
Doch dann kamen Bakterien, Pflanzen, Pilze und Tiere.
Obwohl sie dafür eine weite Reise über das für sie lebensfeindliche Meer zurücklegen mussten, haben sie den neuen Lebensraum schliesslich besiedelt.
Der Mars und die Erde entstanden gleichzeitig.
Der Mars ist jedoch deutlich kleiner und besitzt nur etwa 10 % der Masse der Erde.
Nach seiner Entstehung kühlte er deshalb schneller ab als die Erde.
Leben hätte auf dem Mars potentiell mehr Zeit gehabt für die Entstehung.
Doch wie wäre es von dort auf die Erde gekommen, und welche Lebensformen hätten eine solche Reise überstehen können?
Einschläge von Asteroiden waren zu diesem Zeitpunkt noch relativ häufig.
Ist ein solcher Einschlag heftig genug, wird Material des Planeten in den Weltraum geschleudert.
Herausgeschlagene Brocken können später auf anderen Himmelskörpern niedergehen.
Tatsächlich wurden auf der Erde Meteoriten gefunden, die vom Mars stammen.
Der Transfer von Material zwischen Planeten ist nachgewiesen und findet statt.
Für die Verbreitung von Leben wären drei Phasen relevant: der Start, die Reise und die Landung.
Wir kennen die physikalischen Bedingungen, die während dieser drei Phasen herrschen.
Falls wir auf der Erde Lebewesen finden, die diese Bedingungen überstehen, wäre das ein Hinweis, dass sich Leben potentiell von Planet zu Planet ausbreiten könnte.
Tatsächlich kennen wir solche Organismen.
Manche Bakterien bilden Endosporen.
Endosporen sind äusserst widerstandsfähige Ruhestadien, die extreme Bedingungen aushalten und trotzdem über sehr lange Zeit hinweg lebensfähig bleiben.
Beim Start treten starke Beschleunigungskräfte auf. Sie töten jedoch nur einen Teil der Endosporen ab.
Im Weltraum angekommen, herrscht ein Vakuum, es ist sehr kalt und die Strahlenbelastung ist hoch.
Kälte und Vakuum sind für die Bakterien ein grosser Vorteil und erhöhen ihre Überlebenschancen.
Im Labor lassen sich Bakterien unter diesen Bedingungen gefriertrocken, was auch als lyophilisieren bezeichnet wird.
Dadurch werden die Zellen in einen Ruhezustand versetzt.
Kommen sie Jahre später mit flüssigem Wasser in Kontakt, leben sie weiter, als wäre nichts geschehen.
Die Strahlenbelastung hingegen ist problematisch.
Die Oberfläche eines grösseren Brockens würde dadurch in kurzer Zeit sterilisiert.
In seinem Innern jedoch wären die Bakterien gut schützt.
In Experimenten wurden Bakterien auf der Aussenseite der internationalen Raumstation den Bedingungen des Weltraums ausgesetzt.
Nach ihrer Rückkehr auf die Erde war ein gewisser Anteil der Zellen weiterhin lebensfähig.
Bei der Landung muss eventuell eine Atmosphäre durchquert werden.
Diese Phase ist sehr kurz und dauert höchstens wenige Minuten.
Dabei erhitzt sich lediglich die Aussenseite des Meteoriten.
Gestein leitet die Wärme nur schlecht.
Zudem war das Objekt beim Eintritt noch sehr kalt.
Deshalb bleiben die Temperaturen im Innern moderat und die Bakterien könnten überleben.
Der Aufprall ist heftig und dürfte einen grösseren Anteil der Zellen abtöten.
Experimente im Labor haben gezeigt, dass zwar ein grosser Teil der bakteriellen Endosporen beim Start, der Reise und der Landung zugrunde gehen.
Ein kleiner Anteil hingegen überlebt und könnte auf diese Weise andere Planeten besiedeln.
Ob das mit Bakterien von der Erde an anderen Orten im Sonnensystem bereits geschehen ist, wissen wir nicht.
Wir wissen aber, dass manche Bakterien genügend widerstandsfähig sind und man die Möglichkeit in Betracht ziehen muss.
Die bisherigen Überlegungen fokussierten auf die Frage, wann, wie und wo das Leben entstanden sein könnte.
Unberücksichtigt blieb dabei die genetische Information, die untrennbar mit Leben verbunden ist.
Alle heutigen Lebensformen speichern genetische Information in Form von DNA, übersetzen sie in einem Zwischenschritt in RNA und erzeugen daraus die Proteine.
Meist erfüllen erst die Proteine eine Funktion im Organismus.
Im Prinzip würde nichts dagegen sprechen, die Proteine direkt ab der Informationsquelle DNA herzustellen.
Es gibt keine chemische, physikalische oder genetische Notwendigkeit für den Zwischenschritt über RNA.
Was also könnte ihre Bedeutung sein?
Möglicherweise ist RNA ein Relikt aus den Anfängen des Lebens.
Zu einem sehr frühen Zeitpunkt könnte RNA sowohl die Funktion der DNA als auch die der Proteine erfüllt haben:
Genetische Information speichern UND wichtige biologische Funktionen im Stoffwechsel erfüllen, wie zum Beispiel chemische Reaktionen katalysieren - quasi eine Art Personalunion.
In dieser hypothetischen RNA-Welt hätte Leben noch ohne DNA und Proteine funktioniert. Beide wären erst später hinzugekommen.
Das würde das heutige Huhn-Ei-Problem lösen: 
Die Vermehrung von DNA erfordert Proteine wie DNA-Polymerasen - und um Proteine erzeugen zu können, braucht es DNA, welche für die Proteine codiert.
Jede Komponente setzt die andere voraus.
Die RNA-Welt ist eine Hypothese, in der die genetische Informationsverarbeitung und die Steuerung des Stoffwechsels durch RNA-Moleküle erfolgte.
Solche Zellen wären noch ohne DNA und Proteine ausgekommen. 
Doch wie plausibel ist diese Hypothese?
Die Nukleotide sind die Bausteine der RNA. Gewisse Tonmineralien haben die Fähigkeit Nukleotide zu polymerisieren.
Dadurch entstehen RNA-Moleküle mit zufälligen Basenabfolgen.
Das könnte erklären, wie in einer RNA-Welt unterschiedliche RNA-Moleküle entstanden sind.
Manche RNA-Moleküle sind katalytisch aktiv. Das heisst, sie beschleunigen bestimmte chemische Reaktionen.
Solche RNA-Moleküle nennt man Ribozyme.
Es ist vorstellbar, dass Ribozyme den Stoffwechsel in den ersten Zellen steuerten, die zu dem Zeitpunkt noch keine Proteine besessen hätten.
Die Ribozyme hätten dort die Aufgaben der heutigen Enzyme beziehungsweise Proteine erfüllt.
Besonders relevant sind in diesem Zusammenhang die Ribosomen.
Sie erzeugen aus Aminosäuren die Proteine in einer Zelle.
Die Verknüpfung der Aminosäuren beziehungsweise die Bildung der Peptidbindungen wird durch ribosomale RNA katalysiert.
Heute sind RNA-Moleküle bekannt, die andere RNA-Moleküle als Vorlage verwenden und Kopien davon erzeugen können.
In einer RNA-Welt wären sie wichtig gewesen, weil sie die genetische Information vervielfältigt hätten.
Erst dadurch wäre es für die Zellen möglich geworden, sich zu teilen und zu vermehren.
Zunächst hätte die Mutterzelle ihre lebenswichtigen Ribozyme vervielfältigt und danach die Kopien zu gleichen Teilen auf die Tochterzellen verteilt.
Diese hätten damit ihren Stoffwechsel betreiben können und hätten mit den RNA-Molekülen gleichzeitig die genetische Information dafür geerbt.
Damit eine RNA-Welt funktioniert hätte, wären RNA-Moleküle erforderlich gewesen, die sich selbst kopiert hätten.
Diese RNA-Moleküle hätten sich als Vorlage genommen und identische Kopien von sich erzeugt.
Die ersten drei Fähigkeiten hat man bei RNA-Molekülen gefunden. Sie stützen die RNA-Welt-Hypothese.
Punkte 4 jedoch ist ein Schwachpunkt. Sich selbst kopierende RNA-Moleküle konnten bisher weder im Labor künstlich erzeugt werden, noch hat man sie in der Natur gefunden.
Als weitere Schwachpunkte gelten die Synthese von Nukleotiden aus Ribose, Phosphat und Basen sowie die Polymerisation zu RNA-Molekülen.
Die Vorgänge sind in einer präbiotischen Welt mit Hürden verbunden.
Und RNA ist in wässriger Lösung nicht besonders stabil.
Die RNA-Welt-Hypothese ist dadurch nicht widerlegt.
Aber die Argumente dafür und dagegen zeigen, wie schwierig die Suche ist nach Antworten auf die Frage nach den Anfängen des Lebens.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass Fossilien, Meteoriten und Gestein aus der Anfangsphase der Erde relativ gute Hinweise geben, wann das Leben entstanden ist.
Mit Hilfe von Experimenten, theoretischen Überlegungen und heutigen Habitaten wie hydrothermalen Quellen lassen sich Szenarien entwerfen, in denen die Entstehung von Leben vorstellbar ist.
Wir können die verschiedenen Puzzleteile aber noch nicht zu einem Bild zusammenfügen, das die Entstehung von Leben erklärt.
Allerdings bilden die Puzzleteile vielsprechende Ausgangspunkte, um weiter nach Antworten zu forschen.
