Natur

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Shaki-Wasserfall, Armenien
Bachalpsee in den Schweizer Alpen
Eine Winterlandschaft in Lappland, Finnland
Blitzeinschläge während des Ausbruchs des Vulkans Galunggung, Westjava, im Jahr 1982
Leben in den Abyssal-Ozeanen
Der Meeresnationalpark South Penghu in Taiwan, der das Wunder der Natur zeigt

Die Natur ist im weitesten Sinne die physische Welt oder das Universum. Der Begriff "Natur" kann sich auf die Phänomene der physischen Welt und auch auf das Leben im Allgemeinen beziehen. Das Studium der Natur ist ein wichtiger, wenn nicht der einzige Teil der Wissenschaft. Obwohl der Mensch ein Teil der Natur ist, wird die menschliche Tätigkeit oft als eine von anderen Naturphänomenen getrennte Kategorie verstanden.

Das Wort Natur ist dem altfranzösischen nature entlehnt und leitet sich vom lateinischen Wort natura ab, das "wesentliche Eigenschaften, angeborene Veranlagung" bedeutet und in der Antike wörtlich "Geburt" bedeutete. In der antiken Philosophie wird natura meist als lateinische Übersetzung des griechischen Wortes physis (φύσις) verwendet, das sich ursprünglich auf die inhärenten Eigenschaften von Pflanzen, Tieren und anderen Merkmalen der Welt bezog, die sich aus eigenem Antrieb entwickeln. Das Konzept der Natur als Ganzes, des physikalischen Universums, ist eine von mehreren Erweiterungen des ursprünglichen Begriffs; es begann mit bestimmten Kernanwendungen des Wortes φύσις durch vorsokratische Philosophen (obwohl dieses Wort damals eine dynamische Dimension hatte, insbesondere für Heraklit) und hat seitdem stetig an Bedeutung gewonnen.

Mit dem Aufkommen der modernen wissenschaftlichen Methode in den letzten Jahrhunderten wurde die Natur zur passiven Realität, die durch göttliche Gesetze organisiert und bewegt wird. Mit der industriellen Revolution wurde die Natur zunehmend als der Teil der Realität betrachtet, der dem absichtlichen Eingriff entzogen ist: In einigen Traditionen wurde sie daher als heilig (Rousseau, amerikanischer Transzendentalismus) oder als bloßes Dekorum für die göttliche Vorsehung oder die menschliche Geschichte (Hegel, Marx) betrachtet. Gleichzeitig wurde jedoch eine vitalistische Vision der Natur, die der vorsokratischen Vision näher steht, wiedergeboren, insbesondere nach Charles Darwin.

Im Rahmen der verschiedenen Verwendungen des Wortes bezieht sich "Natur" heute oft auf die Geologie und die Tierwelt. Natur kann sich auf den allgemeinen Bereich der lebenden Pflanzen und Tiere beziehen und in einigen Fällen auf die Prozesse, die mit unbelebten Objekten verbunden sind - die Art und Weise, wie bestimmte Arten von Dingen existieren und sich aus eigenem Antrieb verändern, wie das Wetter und die Geologie der Erde. Häufig wird darunter die "natürliche Umwelt" oder die Wildnis verstanden - wilde Tiere, Felsen, Wälder und generell all jene Dinge, die durch menschliche Eingriffe nicht wesentlich verändert wurden oder die trotz menschlicher Eingriffe fortbestehen. So werden z. B. hergestellte Gegenstände und menschliche Interaktionen im Allgemeinen nicht als Teil der Natur betrachtet, es sei denn, sie werden z. B. als "menschliche Natur" oder "die gesamte Natur" bezeichnet. Diese traditionellere Auffassung von natürlichen Dingen, die auch heute noch anzutreffen ist, impliziert eine Unterscheidung zwischen dem Natürlichen und dem Künstlichen, wobei das Künstliche als das verstanden wird, was durch ein menschliches Bewusstsein oder einen menschlichen Geist ins Leben gerufen worden ist. Je nach Kontext kann der Begriff "natürlich" auch vom Unnatürlichen oder Übernatürlichen unterschieden werden.

Natur (lateinisch natura von nasci „entstehen, entspringen, seinen Anfang nehmen, herrühren“, semantische Entsprechung zu altgriechisch φύσις physis) bezeichnet in der Regel das, was nicht vom Menschen geschaffen wurde.

Die wichtigsten Bedeutungen des Naturbegriffs sind

  • das Sein im Ganzen, der Kosmos (Universum),
  • ein Teil der Wirklichkeit, der mit einem nichtnatürlichen Bereich – z. B. dem Göttlichen, Geistigen, Kulturellen, Künstlichen oder Technischen – kontrastiert ist,
  • eine Eigenschaft der Wirklichkeit bzw. eines Wirklichkeitsbereiches und
  • das Wesen eines Gegenstandes.

Man unterscheidet zwischen „belebter Natur“ („biotisch“, z. B. Pflanzen, Tiere) und „unbelebter Natur“ („abiotisch“, z. B. Steine, Flüssigkeiten, Gase). Die Begriffe „belebt“ beziehungsweise „unbelebt“ sind dabei eng mit den Begriffsklärungen von „Lebewesen“ und „Leben“ verbunden, und in den Kontext philosophischer oder weltanschaulicher Anschauungsweise eingebunden.

Erde

Die Blaue Murmel, eine berühmte Ansicht der Erde, die 1972 von der Besatzung der Apollo 17 aufgenommen wurde

Die Erde ist der einzige Planet, von dem bekannt ist, dass er Leben beherbergt, und ihre natürlichen Eigenschaften sind Gegenstand zahlreicher wissenschaftlicher Forschungsbereiche. Innerhalb des Sonnensystems ist sie der drittnächste Planet, der größte terrestrische Planet und der fünftgrößte insgesamt. Seine auffälligsten klimatischen Merkmale sind die beiden großen Polarregionen, zwei relativ schmale gemäßigte Zonen und eine breite äquatoriale tropische bis subtropische Region. Die Niederschlagsmenge variiert je nach Standort stark und reicht von mehreren Metern Wasser pro Jahr bis zu weniger als einem Millimeter. 71 Prozent der Erdoberfläche sind von Salzwasserozeanen bedeckt. Der Rest besteht aus Kontinenten und Inseln, wobei der größte Teil des bewohnten Landes auf der Nordhalbkugel liegt.

Die Erde hat sich durch geologische und biologische Prozesse entwickelt, die Spuren der ursprünglichen Bedingungen hinterlassen haben. Die äußere Oberfläche ist in mehrere, allmählich wandernde tektonische Platten unterteilt. Das Innere der Erde ist nach wie vor aktiv und besteht aus einer dicken Schicht eines plastischen Mantels und einem eisenhaltigen Kern, der ein Magnetfeld erzeugt. Dieser Eisenkern besteht aus einer festen inneren Phase und einer flüssigen äußeren Phase. Die konvektive Bewegung im Kern erzeugt durch Dynamowirkung elektrische Ströme, die wiederum das geomagnetische Feld erzeugen.

Die atmosphärischen Bedingungen haben sich durch die Anwesenheit von Lebensformen, die ein ökologisches Gleichgewicht schaffen, das die Oberflächenbedingungen stabilisiert, gegenüber den ursprünglichen Bedingungen erheblich verändert. Trotz der großen regionalen Schwankungen des Klimas in Abhängigkeit von der geografischen Breite und anderen geografischen Faktoren ist das langfristige durchschnittliche globale Klima während der Zwischeneiszeiten recht stabil, und Schwankungen der globalen Durchschnittstemperatur um ein oder zwei Grad hatten in der Vergangenheit große Auswirkungen auf das ökologische Gleichgewicht und die tatsächliche Geografie der Erde.

Geologie

Geologie ist die Wissenschaft und das Studium der festen und flüssigen Materie, aus der die Erde besteht. Das Fachgebiet der Geologie umfasst die Untersuchung der Zusammensetzung, der Struktur, der physikalischen Eigenschaften, der Dynamik und der Geschichte der Erdmaterialien sowie der Prozesse, durch die sie gebildet, bewegt und verändert werden. Die Geologie ist eine wichtige akademische Disziplin, die auch für die Gewinnung von Mineralien und Kohlenwasserstoffen, für das Wissen über und die Eindämmung von Naturgefahren, für einige Bereiche der Geotechnik und für das Verständnis vergangener Klimazonen und Umgebungen wichtig ist.

Geologische Entwicklung

Drei Arten von geologischen plattentektonischen Grenzen

Die Geologie eines Gebiets entwickelt sich im Laufe der Zeit, da Gesteinseinheiten abgelagert und eingefügt werden und Verformungsprozesse ihre Form und Lage verändern.

Die Gesteinseinheiten werden zunächst entweder durch Ablagerung an der Oberfläche oder durch Intrusion in das darüber liegende Gestein abgelagert. Zu einer Ablagerung kann es kommen, wenn sich Sedimente an der Erdoberfläche absetzen und später zu Sedimentgestein lithifizieren, oder wenn vulkanisches Material wie Vulkanasche oder Lavaströme die Oberfläche bedecken. Igneische Intrusionen wie Batholithen, Laccolithen, Dikes und Sills dringen nach oben in das darüber liegende Gestein ein und kristallisieren beim Eindringen.

Nach der Ablagerung der ersten Gesteinsabfolge können die Gesteinseinheiten verformt und/oder metamorphosiert werden. Die Verformung erfolgt in der Regel durch eine horizontale Verkürzung, eine horizontale Ausdehnung oder eine Bewegung von einer Seite zur anderen (Streichen/Schieben). Diese Strukturregime beziehen sich im Großen und Ganzen auf konvergente Grenzen, divergente Grenzen bzw. Transformgrenzen zwischen tektonischen Platten.

Historische Perspektive

Eine Animation, die die Bewegung der Kontinente von der Trennung von Pangäa bis zum heutigen Tag zeigt

Die Erde entstand vor schätzungsweise 4,54 Milliarden Jahren aus dem Sonnennebel, zusammen mit der Sonne und anderen Planeten. Der Mond entstand etwa 20 Millionen Jahre später. Ursprünglich geschmolzen, kühlte die äußere Schicht der Erde ab, wodurch die feste Kruste entstand. Durch Ausgasungen und vulkanische Aktivitäten entstand die ursprüngliche Atmosphäre. Durch die Kondensation von Wasserdampf, der größtenteils oder vollständig aus dem von Kometen gelieferten Eis stammte, entstanden die Ozeane und andere Wasserquellen. Es wird angenommen, dass die hochenergetische Chemie vor etwa 4 Milliarden Jahren ein sich selbst reproduzierendes Molekül hervorbrachte.

Plankton bewohnt Ozeane, Meere und Seen und existiert in verschiedenen Formen seit mindestens 2 Milliarden Jahren.

Kontinente bildeten sich, zerbrachen und formten sich neu, als sich die Erdoberfläche über Hunderte von Millionen Jahren neu formte, und vereinigten sich gelegentlich zu einem Superkontinent. Vor etwa 750 Millionen Jahren begann der früheste bekannte Superkontinent Rodinia auseinander zu brechen. Die Kontinente vereinigten sich später wieder und bildeten Pannotia, das vor etwa 540 Millionen Jahren auseinanderbrach, und schließlich Pangaea, das vor etwa 180 Millionen Jahren auseinanderbrach.

Während des Neoproterozoikums bedeckten eisige Temperaturen große Teile der Erde mit Gletschern und Eisschilden. Diese Hypothese wurde als "Schneeball-Erde" bezeichnet und ist von besonderem Interesse, da sie der kambrischen Explosion vorausgeht, in der sich vor etwa 530-540 Millionen Jahren vielzellige Lebensformen zu vermehren begannen.

Seit der kambrischen Explosion hat es fünf eindeutig identifizierbare Massenaussterben gegeben. Das letzte Massenaussterben ereignete sich vor etwa 66 Millionen Jahren, als ein Meteoriteneinschlag wahrscheinlich das Aussterben der nicht-avischen Dinosaurier und anderer großer Reptilien auslöste, kleine Tiere wie Säugetiere jedoch verschonte. In den letzten 66 Millionen Jahren hat sich die Säugetierwelt diversifiziert.

Vor mehreren Millionen Jahren erlangte eine kleine afrikanische Affenart die Fähigkeit, aufrecht zu stehen. Mit dem Aufkommen des Menschen, der Entwicklung der Landwirtschaft und der weiteren Zivilisation beeinflusste der Mensch die Erde schneller als jede andere Lebensform zuvor und wirkte sich sowohl auf die Art und Menge anderer Organismen als auch auf das globale Klima aus. Im Vergleich dazu brauchte das Große Sauerstoffereignis, das durch die Vermehrung der Algen während der Siderischen Periode ausgelöst wurde, etwa 300 Millionen Jahre, um seinen Höhepunkt zu erreichen.

Das gegenwärtige Zeitalter wird als Teil eines Massenaussterbens, des Holozäns, eingestuft, dem schnellsten, das jemals stattgefunden hat. Einige, wie z. B. E. O. Wilson von der Harvard University, sagen voraus, dass die Zerstörung der Biosphäre durch den Menschen in den nächsten 100 Jahren das Aussterben der Hälfte aller Arten verursachen könnte. Das Ausmaß des derzeitigen Aussterbens wird von Biologen noch immer erforscht, diskutiert und berechnet.

Atmosphäre, Klima und Wetter

Blaues Licht wird von den Gasen in der Atmosphäre stärker gestreut als andere Wellenlängen, so dass die Erde vom Weltraum aus gesehen einen blauen Halo aufweist

Die Erdatmosphäre ist ein Schlüsselfaktor für die Aufrechterhaltung des Ökosystems. Die dünne Gasschicht, die die Erde umgibt, wird durch die Schwerkraft zusammengehalten. Die Luft besteht größtenteils aus Stickstoff, Sauerstoff und Wasserdampf, mit wesentlich geringeren Mengen an Kohlendioxid, Argon usw. Der atmosphärische Druck nimmt mit der Höhe stetig ab. Die Ozonschicht spielt eine wichtige Rolle bei der Verringerung der ultravioletten Strahlung (UV), die auf die Erdoberfläche trifft. Da die DNA durch UV-Licht leicht geschädigt wird, dient dies dem Schutz des Lebens an der Oberfläche. Die Atmosphäre speichert auch die Wärme während der Nacht und verringert so die täglichen Temperaturextreme.

Das irdische Wetter findet fast ausschließlich im unteren Teil der Atmosphäre statt und dient als Konvektionssystem zur Umverteilung der Wärme. Meeresströmungen sind ein weiterer wichtiger Faktor bei der Bestimmung des Klimas, insbesondere die große thermohaline Unterwasserzirkulation, die die Wärmeenergie von den äquatorialen Ozeanen in die Polarregionen verteilt. Diese Strömungen tragen dazu bei, die Temperaturunterschiede zwischen Winter und Sommer in den gemäßigten Zonen zu mildern. Ohne die Umverteilung der Wärmeenergie durch die Meeresströmungen und die Atmosphäre wäre es in den Tropen viel heißer und in den Polarregionen viel kälter.

Das Wetter kann sowohl nützliche als auch schädliche Auswirkungen haben. Extreme Wetterereignisse wie Tornados, Hurrikane und Wirbelstürme können auf ihrem Weg große Mengen an Energie verbrauchen und verheerende Folgen haben. Die Oberflächenvegetation hat eine Abhängigkeit von den jahreszeitlichen Schwankungen des Wetters entwickelt, und plötzliche Veränderungen, die nur wenige Jahre dauern, können dramatische Auswirkungen haben, sowohl auf die Vegetation als auch auf die Tiere, die für ihre Ernährung auf ihr Wachstum angewiesen sind.

Das Klima ist ein Maß für die langfristige Entwicklung des Wetters. Es ist bekannt, dass verschiedene Faktoren das Klima beeinflussen, darunter Meeresströmungen, die Albedo der Oberfläche, Treibhausgase, Schwankungen der Sonneneinstrahlung und Veränderungen der Erdumlaufbahn. Aus historischen Aufzeichnungen geht hervor, dass die Erde in der Vergangenheit drastische Klimaveränderungen, einschließlich Eiszeiten, erlebt hat.

Ein Tornado im Zentrum von Oklahoma

Das Klima einer Region hängt von einer Reihe von Faktoren ab, insbesondere vom Breitengrad. Ein Breitengrad mit ähnlichen klimatischen Eigenschaften bildet eine Klimaregion. Es gibt eine Reihe solcher Regionen, die vom tropischen Klima am Äquator bis zum polaren Klima in den nördlichen und südlichen Extremregionen reichen. Das Wetter wird auch durch die Jahreszeiten beeinflusst, die sich aus der Neigung der Erdachse im Verhältnis zur Bahnebene ergeben. So ist zu jedem Zeitpunkt im Sommer oder Winter ein Teil der Erde direkter den Sonnenstrahlen ausgesetzt. Diese Exposition wechselt, während sich die Erde auf ihrer Umlaufbahn dreht. Unabhängig von der Jahreszeit erleben die nördliche und die südliche Hemisphäre zu jeder Zeit entgegengesetzte Jahreszeiten.

Das Wetter ist ein chaotisches System, das sich durch kleine Veränderungen in der Umwelt leicht verändern lässt, so dass eine genaue Wettervorhersage nur für wenige Tage möglich ist. Insgesamt sind weltweit zwei Dinge zu beobachten: (1) die Temperaturen steigen im Durchschnitt an, und (2) die regionalen Klimazonen haben sich deutlich verändert.

Wasser auf der Erde

Die Iguazu-Wasserfälle an der Grenze zwischen Brasilien und Argentinien

Wasser ist eine chemische Substanz, die aus Wasserstoff und Sauerstoff (H2O) besteht und für alle bekannten Lebensformen lebenswichtig ist. Im allgemeinen Sprachgebrauch bezieht sich Wasser nur auf die flüssige Form oder den flüssigen Zustand, aber es gibt auch einen festen Zustand, Eis, und einen gasförmigen Zustand, Wasserdampf oder Dampf. Wasser bedeckt 71 % der Erdoberfläche. Auf der Erde ist es hauptsächlich in den Ozeanen und anderen großen Gewässern zu finden. 1,6 % des Wassers befindet sich unter der Erde in Grundwasserleitern und 0,001 % in der Luft als Dampf, Wolken und Niederschlag. 97 % des Oberflächenwassers befinden sich in den Ozeanen, 2,4 % in den Gletschern und Polkappen und 0,6 % in anderen Oberflächengewässern wie Flüssen, Seen und Teichen. Darüber hinaus ist eine winzige Menge des Wassers der Erde in biologischen Körpern und Industrieprodukten enthalten.

Ozeane

Ein Blick auf den Atlantischen Ozean von Leblon, Rio de Janeiro

Ein Ozean ist ein großer Körper aus Salzwasser und ein Hauptbestandteil der Hydrosphäre. Etwa 71 % der Erdoberfläche (eine Fläche von etwa 361 Millionen Quadratkilometern) sind von Ozeanen bedeckt, einem kontinuierlichen Wasserkörper, der üblicherweise in mehrere Hauptmeere und kleinere Meere unterteilt wird. Mehr als die Hälfte dieser Fläche ist mehr als 3.000 Meter (9.800 Fuß) tief. Der durchschnittliche Salzgehalt der Ozeane liegt bei etwa 35 Teilen pro Tausend (ppt) (3,5 %), und fast das gesamte Meerwasser hat einen Salzgehalt im Bereich von 30 bis 38 ppt. Obwohl diese Gewässer im Allgemeinen als mehrere "getrennte" Ozeane angesehen werden, bilden sie einen globalen, zusammenhängenden Salzwasserkörper, der oft als Weltozean oder globaler Ozean bezeichnet wird. Dieses Konzept eines globalen Ozeans als kontinuierlicher Wasserkörper mit relativ freiem Austausch zwischen seinen Teilen ist für die Ozeanografie von grundlegender Bedeutung.

Die wichtigsten Unterteilungen der Ozeane werden zum Teil durch die Kontinente, verschiedene Inselgruppen und andere Kriterien definiert: Diese Unterteilungen sind (in absteigender Reihenfolge der Größe) der Pazifische Ozean, der Atlantische Ozean, der Indische Ozean, der Südliche Ozean und der Arktische Ozean. Kleinere Regionen der Ozeane werden als Meere, Golfe, Buchten und andere Bezeichnungen bezeichnet. Es gibt auch Salzseen, das sind kleinere Salzwasserkörper, die nicht mit dem Weltmeer verbunden sind. Zwei bemerkenswerte Beispiele für Salzseen sind der Aralsee und der Große Salzsee.

Seen

Mapourika-See, Neuseeland

Ein See (vom lateinischen Wort lacus) ist ein Geländemerkmal (oder ein physikalisches Merkmal), ein Flüssigkeitsreservoir auf der Oberfläche einer Welt, das auf den Boden eines Beckens (eine andere Art von Landform oder Geländemerkmal; d. h. es ist nicht global) beschränkt ist und sich nur langsam bewegt, wenn es sich überhaupt bewegt. Auf der Erde wird ein Gewässer als See bezeichnet, wenn es im Landesinneren liegt, nicht Teil des Ozeans ist, größer und tiefer als ein Teich ist und von einem Fluss gespeist wird. Die einzige Welt neben der Erde, von der man weiß, dass sie Seen beherbergt, ist Titan, der größte Saturnmond, auf dem es Seen aus Ethan gibt, höchstwahrscheinlich vermischt mit Methan. Es ist nicht bekannt, ob die Seen des Titan von Flüssen gespeist werden, obwohl die Oberfläche des Titan von zahlreichen Flussbetten durchzogen ist. Natürliche Seen auf der Erde befinden sich im Allgemeinen in Gebirgsregionen, Grabenbrüchen und in Gebieten mit anhaltender oder kürzlicher Vergletscherung. Andere Seen befinden sich in endorheischen Becken oder entlang von reifen Flussläufen. In einigen Teilen der Welt gibt es aufgrund der chaotischen Entwässerungsmuster, die von der letzten Eiszeit übrig geblieben sind, viele Seen. Alle Seen sind über geologische Zeiträume hinweg vorübergehend, da sie sich langsam mit Sedimenten füllen oder aus dem Becken, in dem sie liegen, austreten.

Teiche

Der Westborough-Stausee (Mill Pond) in Westborough, Massachusetts

Ein Teich ist ein natürliches oder künstlich angelegtes stehendes Gewässer, das normalerweise kleiner als ein See ist. Es gibt eine Vielzahl von künstlich angelegten Gewässern, die als Teiche klassifiziert werden, darunter Wassergärten zur ästhetischen Ausschmückung, Fischteiche für die kommerzielle Fischzucht und Solarteiche zur Speicherung von Wärmeenergie. Teiche und Seen unterscheiden sich von Bächen durch ihre Strömungsgeschwindigkeit. Während Strömungen in Flüssen leicht zu beobachten sind, weisen Teiche und Seen thermisch angetriebene Mikroströmungen und mäßig windgetriebene Strömungen auf. Diese Merkmale unterscheiden einen Teich von vielen anderen aquatischen Geländeelementen, wie z. B. Bachtümpeln und Gezeitentümpeln.

Flüsse

Der Nil in Kairo, der Hauptstadt Ägyptens

Ein Fluss ist ein natürliches Fließgewässer, in der Regel Süßwasser, das in einen Ozean, einen See, ein Meer oder einen anderen Fluss fließt. In einigen wenigen Fällen fließt ein Fluss einfach in den Boden oder trocknet vollständig aus, bevor er ein anderes Gewässer erreicht. Kleine Flüsse können auch andere Bezeichnungen haben, z. B. Strom, Bach, Rinnsal oder Rill; es gibt keine allgemeine Regel, die festlegt, was als Fluss bezeichnet werden kann. Viele Namen für kleine Flüsse sind spezifisch für die geografische Lage; ein Beispiel ist Burn in Schottland und Nordostengland. Manchmal wird gesagt, dass ein Fluss größer als ein Bach ist, aber das ist nicht immer der Fall, was auf die Ungenauigkeit der Sprache zurückzuführen ist. Ein Fluss ist Teil des hydrologischen Kreislaufs. Das Wasser in einem Fluss wird im Allgemeinen durch Niederschläge, Oberflächenabfluss, Grundwasseranreicherung, Quellen und die Freisetzung von gespeichertem Wasser in natürlichen Eis- und Schneedecken (d. h. von Gletschern) gewonnen.

Bäche

Ein felsiger Bach in Hawaii

Ein Bach ist ein fließendes Gewässer mit einer Strömung, die durch ein Bett und Ufer begrenzt ist. In den Vereinigten Staaten ist ein Bach ein Wasserlauf mit einer Breite von weniger als 18 Metern (60 Fuß). Bäche sind wichtig für den Wasserkreislauf, tragen zur Grundwasseranreicherung bei und dienen als Wanderkorridore für Fische und Wildtiere. Der biologische Lebensraum in unmittelbarer Nähe eines Baches wird als Uferzone bezeichnet. Angesichts des anhaltenden Holozäns spielen Bäche eine wichtige Korridorrolle bei der Verbindung fragmentierter Lebensräume und damit bei der Erhaltung der biologischen Vielfalt. Die Erforschung von Fließgewässern und Wasserstraßen im Allgemeinen umfasst viele Bereiche der interdisziplinären Natur- und Ingenieurwissenschaften, darunter Hydrologie, Flussgeomorphologie, Gewässerökologie, Fischbiologie, Ökologie der Uferzonen und andere.

Ökosysteme

Der Loch Lomond in Schottland bildet ein relativ isoliertes Ökosystem. Die Fischgemeinschaft dieses Sees ist über einen sehr langen Zeitraum hinweg unverändert geblieben.
Üppig grünes Aravalligebirge in der Wüste - Rajasthan, Indien. Ein Wunder, dass es im heißen Rajasthan, das für seine Thar-Wüste bekannt ist, so grün sein kann.
Ein Luftbild eines menschlichen Ökosystems. Im Bild ist die Stadt Chicago zu sehen.

Ökosysteme setzen sich aus einer Vielzahl biotischer und abiotischer Komponenten zusammen, die in einer wechselseitigen Beziehung funktionieren. Die Struktur und Zusammensetzung wird durch verschiedene Umweltfaktoren bestimmt, die miteinander in Beziehung stehen. Variationen dieser Faktoren führen zu dynamischen Veränderungen des Ökosystems. Einige der wichtigsten Komponenten sind der Boden, die Atmosphäre, die Sonneneinstrahlung, das Wasser und die lebenden Organismen.

Peñas Blancas, Teil des Biosphärenreservats Bosawás. Es liegt nordöstlich der Stadt Jinotega im Nordosten Nicaraguas.

Im Mittelpunkt des Ökosystemkonzepts steht die Vorstellung, dass lebende Organismen mit jedem anderen Element in ihrer lokalen Umgebung interagieren. Eugene Odum, einer der Begründer der Ökologie, erklärte: "Jede Einheit, die alle Organismen (d. h. die "Gemeinschaft") in einem bestimmten Gebiet umfasst, die mit der physischen Umwelt interagieren, so dass ein Energiefluss zu einer klar definierten trophischen Struktur, biotischen Vielfalt und Stoffkreisläufen (d. h. Austausch von Stoffen zwischen lebenden und nicht lebenden Teilen) innerhalb des Systems führt, ist ein Ökosystem." Innerhalb des Ökosystems sind die Arten in der Nahrungskette miteinander verbunden und voneinander abhängig und tauschen sowohl untereinander als auch mit ihrer Umwelt Energie und Stoffe aus. Das Konzept des menschlichen Ökosystems basiert auf der Dichotomie Mensch/Natur und der Vorstellung, dass alle Arten ökologisch voneinander und von den abiotischen Bestandteilen ihres Biotops abhängig sind.

Eine kleinere Größeneinheit wird als Mikroökosystem bezeichnet. Ein Mikrosystem kann zum Beispiel ein Stein und alles Leben darunter sein. Ein Makroökosystem kann eine ganze Ökoregion mit ihrem Einzugsgebiet umfassen.

Wildnis

Alter europäischer Buchenwald im Nationalpark Biogradska Gora, Montenegro

Wildnis wird im Allgemeinen als Gebiet definiert, das durch menschliche Aktivitäten nicht wesentlich verändert wurde. Wildnisgebiete finden sich in Naturschutzgebieten, Landgütern, Bauernhöfen, Naturschutzgebieten, Ranches, Nationalwäldern, Nationalparks und sogar in städtischen Gebieten entlang von Flüssen, Schluchten oder anderweitig unbebauten Gebieten. Wildnisgebiete und geschützte Parks gelten als wichtig für das Überleben bestimmter Arten, für ökologische Studien, für den Naturschutz und für die Einsamkeit. Einige Naturschreiber sind der Meinung, dass Wildnisgebiete für den menschlichen Geist und die Kreativität lebenswichtig sind, und einige Ökologen halten Wildnisgebiete für einen integralen Bestandteil des sich selbst erhaltenden natürlichen Ökosystems der Erde (der Biosphäre). Sie können auch historische genetische Merkmale bewahren und bieten Lebensraum für wilde Flora und Fauna, die in Zoos, Arboreten oder Laboratorien nur schwer oder gar nicht nachgebildet werden können.

Leben

Weibliche Stockente und Entenküken - Fortpflanzung ist für den Fortbestand des Lebens unerlässlich

Obwohl es keine allgemeingültige Definition von Leben gibt, sind sich die Wissenschaftler im Allgemeinen einig, dass die biologische Manifestation des Lebens durch Organisation, Stoffwechsel, Wachstum, Anpassung, Reaktion auf Reize und Fortpflanzung gekennzeichnet ist. Man kann auch sagen, dass Leben einfach der charakteristische Zustand von Organismen ist.

Gemeinsame Eigenschaften der terrestrischen Organismen (Pflanzen, Tiere, Pilze, Protisten, Archaeen und Bakterien) sind, dass sie zellulär sind, auf Kohlenstoff und Wasser basieren, komplex organisiert sind, einen Stoffwechsel haben, wachsen, auf Reize reagieren und sich fortpflanzen können. Ein Lebewesen mit diesen Eigenschaften wird im Allgemeinen als Leben bezeichnet. Nicht jede Definition von Leben sieht jedoch alle diese Eigenschaften als wesentlich an. Vom Menschen geschaffene Analoga des Lebens können ebenfalls als Leben betrachtet werden.

Die Biosphäre ist der Teil der äußeren Hülle der Erde - einschließlich Land, Oberflächengestein, Wasser, Luft und Atmosphäre -, in dem Leben vorkommt und der durch biotische Prozesse verändert oder umgewandelt wird. Aus geophysiologischer Sicht ist die Biosphäre das globale ökologische System, das alle Lebewesen und ihre Beziehungen, einschließlich ihrer Interaktion mit den Elementen der Lithosphäre (Gestein), der Hydrosphäre (Wasser) und der Atmosphäre (Luft) umfasst. Die gesamte Erde enthält über 75 Milliarden Tonnen (150 Billionen Pfund oder etwa 6,8×1013 Kilogramm) an Biomasse (Leben), die in verschiedenen Umgebungen innerhalb der Biosphäre lebt.

Mehr als neun Zehntel der gesamten Biomasse auf der Erde ist pflanzliches Leben, von dem das tierische Leben sehr stark abhängt, um zu existieren. Bis heute wurden mehr als 2 Millionen Pflanzen- und Tierarten identifiziert, und die Schätzungen über die tatsächliche Anzahl der existierenden Arten reichen von einigen Millionen bis weit über 50 Millionen. Die Zahl der einzelnen Arten ist ständig in Bewegung, wobei ständig neue Arten auftauchen und andere aufhören zu existieren. Die Gesamtzahl der Arten nimmt rapide ab.

Entwicklung

Ein Gebiet des Amazonas-Regenwaldes, das zwischen Kolumbien und Brasilien liegt. Die tropischen Regenwälder Südamerikas beherbergen die größte Artenvielfalt der Erde.

Der Ursprung des Lebens auf der Erde ist noch nicht ganz geklärt, aber man weiß, dass er vor mindestens 3,5 Milliarden Jahren stattfand, während der Äonen des Hadas oder Archaikums auf einer Urerde, die eine wesentlich andere Umwelt aufwies als unsere heutige. Diese Lebensformen besaßen die grundlegenden Eigenschaften der Selbstreplikation und der Vererbung von Merkmalen. Nachdem das Leben entstanden war, führte der Prozess der Evolution durch natürliche Auslese zur Entwicklung von immer vielfältigeren Lebensformen.

Arten, die sich nicht an die sich verändernde Umwelt und die Konkurrenz durch andere Lebensformen anpassen konnten, starben aus. In den Fossilien sind jedoch viele dieser älteren Arten erhalten geblieben. Aktuelle Fossilien- und DNA-Beweise zeigen, dass alle existierenden Arten auf die ersten primitiven Lebensformen zurückgehen.

Als die Grundformen des pflanzlichen Lebens den Prozess der Photosynthese entwickelten, konnte die Sonnenenergie genutzt werden, um Bedingungen zu schaffen, die komplexere Lebensformen ermöglichten. Der daraus resultierende Sauerstoff reicherte sich in der Atmosphäre an und führte zur Entstehung der Ozonschicht. Die Eingliederung kleinerer Zellen in größere führte zur Entwicklung von noch komplexeren Zellen, den Eukaryoten. Die Zellen innerhalb der Kolonien spezialisierten sich immer mehr, so dass echte mehrzellige Organismen entstanden. Da die Ozonschicht die schädliche ultraviolette Strahlung absorbierte, besiedelte das Leben die Erdoberfläche.

Mikroben

Eine mikroskopisch kleine Milbe Lorryia formosa

Die erste Lebensform, die sich auf der Erde entwickelte, waren Mikroben, und sie blieben die einzige Lebensform bis vor etwa einer Milliarde Jahren, als mehrzellige Organismen auftraten. Mikroorganismen sind einzellige Organismen, die im Allgemeinen mikroskopisch klein sind, kleiner als das menschliche Auge sehen kann. Zu ihnen gehören Bakterien, Pilze, Archaea und Protista.

Diese Lebensformen sind fast überall auf der Erde zu finden, wo es flüssiges Wasser gibt, auch im Erdinneren. Sie vermehren sich sowohl schnell als auch reichlich. Die Kombination aus einer hohen Mutationsrate und der Fähigkeit zum horizontalen Gentransfer macht sie äußerst anpassungsfähig und befähigt sie, in neuen Umgebungen zu überleben, auch im Weltraum. Sie sind ein wesentlicher Bestandteil des planetarischen Ökosystems. Einige Mikroorganismen sind jedoch krankheitserregend und können für andere Organismen ein Gesundheitsrisiko darstellen.

Pflanzen und Tiere

Eine Auswahl an verschiedenen Pflanzenarten
Eine Auswahl verschiedener Tierarten

Ursprünglich teilte Aristoteles alle Lebewesen in Pflanzen, die sich im Allgemeinen nicht schnell genug bewegen, als dass der Mensch sie wahrnehmen könnte, und Tiere ein. In Linnaeus' System wurden daraus die Reiche Vegetabilia (später Plantae) und Animalia. Inzwischen hat sich herausgestellt, dass die ursprünglich definierten Plantae mehrere nicht miteinander verwandte Gruppen umfassten, und die Pilze und mehrere Gruppen von Algen wurden in neue Reiche verlagert. Diese werden jedoch in vielen Zusammenhängen immer noch als Pflanzen betrachtet. Bakterielles Leben wird manchmal zur Flora gezählt, und einige Klassifikationen verwenden den Begriff Bakterienflora getrennt von der Pflanzenflora.

Eine der vielen Möglichkeiten, Pflanzen zu klassifizieren, ist die regionale Flora, die je nach Studienzweck auch fossile Flora, Überreste von Pflanzen aus früheren Epochen, umfassen kann.
Überreste pflanzlichen Lebens aus einer früheren Epoche. Die Menschen in vielen Regionen und Ländern sind sehr stolz auf ihre eigene charakteristische Flora, die aufgrund von Klima- und Geländeunterschieden rund um den Globus sehr unterschiedlich sein kann.

Regionale Flora wird in der Regel in Kategorien wie einheimische Flora und landwirtschaftliche und Gartenflora unterteilt, wobei letztere absichtlich angebaut und kultiviert wird. Einige Arten der "einheimischen Flora" wurden vor Jahrhunderten von Menschen eingeführt, die von einer Region oder einem Kontinent in eine andere Region oder einen anderen Kontinent einwanderten, und wurden zu einem integralen Bestandteil der einheimischen oder natürlichen Flora des Ortes, an dem sie eingeführt wurden. Dies ist ein Beispiel dafür, wie die menschliche Interaktion mit der Natur die Grenzen dessen, was als Natur angesehen wird, verwischen kann.

Eine weitere Kategorie von Pflanzen ist historisch gesehen das Unkraut. Obwohl der Begriff unter Botanikern in Ungnade gefallen ist, da er eine formale Möglichkeit darstellt, "nutzlose" Pflanzen zu kategorisieren, ist die informelle Verwendung des Wortes "Unkraut" zur Beschreibung von Pflanzen, die es wert sind, beseitigt zu werden, ein Beispiel für die allgemeine Tendenz von Menschen und Gesellschaften, den Lauf der Natur zu verändern oder zu gestalten. In ähnlicher Weise werden Tiere oft in Kategorien wie Haustiere, Nutztiere, Wildtiere, Schädlinge usw. eingeteilt, je nach ihrer Beziehung zum menschlichen Leben.

Tiere als Kategorie haben mehrere Merkmale, die sie im Allgemeinen von anderen Lebewesen unterscheiden. Tiere sind eukaryotisch und in der Regel mehrzellig (siehe jedoch Myxozoa), was sie von Bakterien, Archaeen und den meisten Protisten unterscheidet. Sie sind heterotroph und verdauen ihre Nahrung im Allgemeinen in einer inneren Kammer, was sie von Pflanzen und Algen unterscheidet. Außerdem unterscheiden sie sich von Pflanzen, Algen und Pilzen durch das Fehlen von Zellwänden.

Mit wenigen Ausnahmen - vor allem die beiden Phyla der Schwämme und der Placozoen - haben Tiere Körper, die in Gewebe unterteilt sind. Dazu gehören Muskeln, die in der Lage sind, sich zusammenzuziehen und die Fortbewegung zu steuern, sowie ein Nervensystem, das Signale sendet und verarbeitet. Außerdem verfügen sie in der Regel über eine innere Verdauungskammer. Die eukaryotischen Zellen, die alle Tiere besitzen, sind von einer charakteristischen extrazellulären Matrix umgeben, die aus Kollagen und elastischen Glykoproteinen besteht. Diese kann verkalkt sein und Strukturen wie Schalen, Knochen und Stacheln bilden, ein Gerüst, auf dem sich die Zellen bewegen und während der Entwicklung und Reifung umorganisieren können und das die komplexe Anatomie unterstützt, die für die Mobilität erforderlich ist.

Menschliche Zusammenhänge

Trotz ihrer natürlichen Schönheit sind die abgelegenen Täler entlang der Na Pali Coast auf Hawaii durch eingeschleppte invasive Arten wie die Stieleiche stark verändert

Der Einfluss des Menschen

Obwohl der Mensch nur einen winzigen Teil der gesamten lebenden Biomasse auf der Erde ausmacht, ist der Einfluss des Menschen auf die Natur unverhältnismäßig groß. Aufgrund des Ausmaßes des menschlichen Einflusses sind die Grenzen zwischen dem, was die Menschen als Natur betrachten, und der "geschaffenen Umwelt" nur in extremen Fällen klar gezogen. Selbst an den Extremen schrumpft der Anteil der natürlichen Umwelt, der frei von erkennbaren menschlichen Einflüssen ist, immer schneller. Eine 2020 in Nature veröffentlichte Studie ergab, dass die anthropogene Masse (vom Menschen hergestellte Materialien) die gesamte lebende Biomasse auf der Erde überwiegt, wobei allein die Masse von Plastik die aller Land- und Meerestiere zusammengenommen übersteigt. Und einer 2021 in Frontiers in Forests and Global Change veröffentlichten Studie zufolge sind nur etwa 3 % der Landoberfläche des Planeten ökologisch und faunistisch intakt, mit einem geringen menschlichen Fußabdruck und gesunden Populationen einheimischer Tierarten.

Die Entwicklung der Technologie durch die Menschheit hat eine stärkere Ausbeutung der natürlichen Ressourcen ermöglicht und dazu beigetragen, einen Teil des Risikos durch Naturgefahren zu mindern. Trotz dieses Fortschritts bleibt das Schicksal der menschlichen Zivilisation jedoch eng mit den Veränderungen der Umwelt verknüpft. Es besteht eine hochkomplexe Rückkopplungsschleife zwischen dem Einsatz fortschrittlicher Technologien und den Veränderungen der Umwelt, die erst langsam verstanden wird. Zu den vom Menschen verursachten Bedrohungen für die natürliche Umwelt der Erde gehören Umweltverschmutzung, Abholzung und Katastrophen wie Ölkatastrophen. Der Mensch hat zum Aussterben vieler Pflanzen und Tiere beigetragen, wobei etwa 1 Million Arten innerhalb weniger Jahrzehnte vom Aussterben bedroht sind. Der Verlust der biologischen Vielfalt und der Ökosystemfunktionen im letzten halben Jahrhundert hat sich auf das Ausmaß ausgewirkt, in dem die Natur zur Lebensqualität des Menschen beitragen kann, und der anhaltende Rückgang könnte eine große Bedrohung für den Fortbestand der menschlichen Zivilisation darstellen, wenn nicht rasch eine Kurskorrektur vorgenommen wird. Der Wert der natürlichen Ressourcen für die menschliche Gesellschaft spiegelt sich nicht in den Marktpreisen wider, da die meisten natürlichen Ressourcen kostenlos verfügbar sind. Dies verzerrt die Marktpreise für natürliche Ressourcen und führt gleichzeitig zu unzureichenden Investitionen in unsere natürlichen Ressourcen. Die jährlichen weltweiten Kosten für öffentliche Subventionen, die der Natur schaden, werden vorsichtig auf 4 bis 6 Billionen Dollar geschätzt. Es fehlt an institutionellem Schutz dieser Naturgüter, wie z. B. der Ozeane und Regenwälder. Die Regierungen haben diese wirtschaftlichen Externalitäten nicht verhindert.

Der Mensch nutzt die Natur sowohl für seine Freizeit als auch für wirtschaftliche Aktivitäten. Der Erwerb natürlicher Ressourcen für die industrielle Nutzung ist nach wie vor ein wesentlicher Bestandteil des weltweiten Wirtschaftssystems. Einige Aktivitäten, wie z. B. die Jagd und der Fischfang, werden sowohl für den Lebensunterhalt als auch für die Freizeitgestaltung genutzt, oft von verschiedenen Menschen. Die Landwirtschaft wurde erstmals um das 9. Jahrtausend v. Chr. eingeführt. Von der Nahrungsmittelproduktion bis zur Energiegewinnung beeinflusst die Natur den wirtschaftlichen Wohlstand.

Obwohl die frühen Menschen nicht kultivierte Pflanzen für die Ernährung sammelten und die medizinischen Eigenschaften der Pflanzen für Heilzwecke nutzten, erfolgt die Nutzung von Pflanzen durch den modernen Menschen hauptsächlich durch die Landwirtschaft. Die Abholzung großer Flächen für den Anbau von Pflanzen hat zu einer erheblichen Verringerung der Wälder und Feuchtgebiete geführt, was den Verlust von Lebensraum für viele Pflanzen- und Tierarten sowie eine verstärkte Erosion zur Folge hat.

Ästhetik und Schönheit

Ästhetisch ansprechende Blumen

Die Schönheit der Natur ist seit jeher ein vorherrschendes Thema in der Kunst und in Büchern und füllt große Abteilungen in Bibliotheken und Buchläden. Die Tatsache, dass die Natur in so vielen Kunstwerken, Fotografien, Gedichten und anderer Literatur dargestellt und gefeiert wird, zeigt, wie stark viele Menschen Natur und Schönheit assoziieren. Warum diese Assoziation besteht und worin diese Assoziation besteht, wird in der Ästhetik, einem Teilgebiet der Philosophie, untersucht. Abgesehen von bestimmten grundlegenden Merkmalen, über die sich viele Philosophen einig sind, um zu erklären, was als schön angesehen wird, sind die Meinungen nahezu endlos. Natur und Wildnis waren in verschiedenen Epochen der Weltgeschichte ein wichtiges Thema. Eine frühe Tradition der Landschaftskunst begann in China während der Tang-Dynastie (618-907). Die Tradition, die Natur so darzustellen, wie sie ist, wurde zu einem der Ziele der chinesischen Malerei und übte einen bedeutenden Einfluss auf die asiatische Kunst aus.

Obwohl Naturwunder bereits in den Psalmen und im Buch Hiob besungen werden, wurden Darstellungen der Wildnis in der Kunst um 1800 immer häufiger, insbesondere in den Werken der Romantik. Die britischen Künstler John Constable und J. M. W. Turner richteten ihre Aufmerksamkeit darauf, die Schönheit der Natur in ihren Gemälden einzufangen. Zuvor hatte man vor allem religiöse Szenen oder Menschen gemalt. William Wordsworth beschrieb in seinen Gedichten das Wunder der Natur, die zuvor als bedrohlicher Ort angesehen worden war. Die Wertschätzung der Natur wurde mehr und mehr zu einem Aspekt der westlichen Kultur. Diese künstlerische Bewegung fiel auch mit der transzendentalistischen Bewegung in der westlichen Welt zusammen. Eine gängige klassische Vorstellung von schöner Kunst beinhaltet das Wort Mimesis, die Nachahmung der Natur. Zu den Vorstellungen von Schönheit in der Natur gehört auch, dass das Vollkommene durch perfekte mathematische Formen und allgemeiner durch Muster in der Natur angedeutet wird. David Rothenburg schreibt: "Das Schöne ist die Wurzel der Wissenschaft und das Ziel der Kunst, die höchste Möglichkeit, die die Menschheit je zu sehen hoffen kann".

Materie und Energie

Die ersten Elektronenorbitale des Wasserstoffatoms, dargestellt als Querschnitte mit farbkodierter Wahrscheinlichkeitsdichte

Einige Wissenschaftszweige sehen die Natur als Materie in Bewegung, die bestimmten Naturgesetzen gehorcht, die die Wissenschaft zu verstehen sucht. Aus diesem Grund wird die grundlegendste Wissenschaft im Allgemeinen als "Physik" verstanden - ein Name, der immer noch die Bedeutung hat, dass es sich um die "Lehre von der Natur" handelt.

Materie wird gemeinhin als die Substanz definiert, aus der physikalische Objekte bestehen. Sie bildet das beobachtbare Universum. Man geht heute davon aus, dass die sichtbaren Bestandteile des Universums nur 4,9 Prozent der Gesamtmasse ausmachen. Der Rest besteht vermutlich aus 26,8 Prozent kalter dunkler Materie und 68,3 Prozent dunkler Energie. Die genaue Anordnung dieser Komponenten ist noch unbekannt und wird von Physikern intensiv erforscht.

Das Verhalten von Materie und Energie im gesamten beobachtbaren Universum scheint wohldefinierten physikalischen Gesetzen zu folgen. Mit Hilfe dieser Gesetze wurden kosmologische Modelle entwickelt, die den Aufbau und die Entwicklung des Universums, das wir beobachten können, erfolgreich erklären. Die mathematischen Ausdrücke der physikalischen Gesetze verwenden eine Reihe von zwanzig physikalischen Konstanten, die im gesamten beobachtbaren Universum statisch zu sein scheinen. Die Werte dieser Konstanten wurden sorgfältig gemessen, aber der Grund für ihre spezifischen Werte bleibt ein Rätsel.

Jenseits der Erde

Planeten des Sonnensystems (Größen maßstabsgetreu, Entfernungen und Beleuchtungsstärke nicht maßstabsgetreu)
NGC 4414 ist eine Spiralgalaxie im Sternbild Coma Berenices mit einem Durchmesser von etwa 56.000 Lichtjahren und ungefähr 60 Millionen Lichtjahren von der Erde entfernt

Der Weltraum, auch einfach Weltraum genannt, bezieht sich auf die relativ leeren Regionen des Universums außerhalb der Atmosphären der Himmelskörper. Der Begriff Weltraum wird verwendet, um ihn vom Luftraum (und vom irdischen Raum) zu unterscheiden. Zwischen der Erdatmosphäre und dem Weltraum gibt es keine eindeutige Grenze, da die Atmosphäre mit zunehmender Höhe immer schwächer wird. Der äußere Raum innerhalb des Sonnensystems wird als interplanetarer Raum bezeichnet, der an der so genannten Heliopause in den interstellaren Raum übergeht.

Der Weltraum ist dünn besiedelt mit mehreren Dutzend Arten organischer Moleküle, die bisher mit Hilfe der Mikrowellenspektroskopie entdeckt wurden, mit Schwarzkörperstrahlung, die vom Urknall und der Entstehung des Universums übrig geblieben ist, und mit kosmischer Strahlung, die ionisierte Atomkerne und verschiedene subatomare Teilchen enthält. Außerdem gibt es Gas, Plasma und Staub sowie kleine Meteore. Darüber hinaus gibt es heute Anzeichen menschlichen Lebens im Weltraum, wie z. B. Material, das von früheren Starts mit und ohne Besatzung übrig geblieben ist und eine potenzielle Gefahr für Raumfahrzeuge darstellt. Einige dieser Trümmer treten in regelmäßigen Abständen wieder in die Atmosphäre ein.

Obwohl die Erde der einzige Körper im Sonnensystem ist, von dem bekannt ist, dass er Leben beherbergt, gibt es Hinweise darauf, dass es in der fernen Vergangenheit auf der Oberfläche des Planeten Mars flüssiges Wasser gegeben hat. Für einen kurzen Zeitraum in der Geschichte des Mars war er möglicherweise auch in der Lage, Leben zu bilden. Gegenwärtig ist das meiste Wasser auf dem Mars jedoch gefroren. Wenn es überhaupt Leben auf dem Mars gibt, dann höchstwahrscheinlich unterirdisch, wo noch flüssiges Wasser vorhanden sein kann.

Die Bedingungen auf den anderen terrestrischen Planeten, Merkur und Venus, scheinen zu rau zu sein, um Leben, wie wir es kennen, zu ermöglichen. Es wird jedoch vermutet, dass Europa, der viertgrößte Mond des Jupiters, einen unterirdischen Ozean mit flüssigem Wasser besitzt und möglicherweise Leben beherbergen könnte.

Astronomen haben begonnen, extrasolare Erdanaloga zu entdecken - Planeten, die in der bewohnbaren Zone des Weltraums um einen Stern liegen und daher möglicherweise Leben, wie wir es kennen, beherbergen könnten.

Natur als philosophischer Begriff der westlichen Welt

Antike

In der antiken griechischen Philosophie war Natur gleichzusetzen mit „Wesen“ und „innerem Prinzip“. Bei den meisten antiken Philosophen, vor allem bei Platon, den Stoikern und Neuplatonikern bezog sich der Begriff „Natur“ (altgr. φύσις, physis) auf die Wohlgeordnetheit der Welt als Ganzes (altgr. κόσμος, kosmos = Kosmos). Aristoteles wandte den Begriff dagegen vornehmlich auf die Einzeldinge an. Natur ist bei ihm das, was die Bestimmung und den Zweck des Seienden ausmacht. Sie betrifft sowohl die den Dingen innewohnende Kraft (Dynamis, Energeia) als auch den diesen zugehörigen Ort und die damit verbundene Bewegung. „Leichtes“ steigt nach oben, „Schweres“ sinkt nach unten. Die Antike kannte jedoch auch bereits den Gegensatz von Natur und Satzung (Gesetz, altgr. νόμος, nomos), wobei Satzung dasjenige meint, was vom Menschen gesetzt wurde.

Mittelalter

In der mittelalterlichen Scholastik wurde zwischen dem ewigen Schöpfergott, der „schaffenden Natur“ (natura naturans) und der endlichen, „erschaffenen Natur“ (natura naturata) unterschieden. Beides sind „strukturierende Prinzipien“.

Neuzeit

Als sich die neuzeitliche Naturwissenschaft herauszubilden begann, wurde die Natur zumeist als die Gesamtheit zweckfreier, ausgedehnter Körper angesehen, die den Naturgesetzen unterworfen sind. Die antike Auffassung, dass die Natur das Wesen und die Entwicklung des Seienden bestimme, hielt sich lediglich hinsichtlich der "Natur des Menschen", wurde jedoch in jüngerer Zeit immer wieder kontrovers diskutiert. Der Begriff Natur bezog sich zunehmend auf das, was vom menschlichen Bewusstsein erforscht, erkannt und beherrscht werden kann (und soll).

Diskurs seit 1990

Der heutige Diskurs um den Schutz der Natur bezieht sowohl die emotional erfassbare und mit ethischen Werten versehene Natur ein als auch das rational abstrahierte "System Natur". Der Philosoph Ludwig Fischer sagt dazu:

„Wir bleiben darauf verwiesen, Natur als ein objektiv Vorgegebenes und als ein kulturell Konzeptioniertes zugleich denken zu müssen.“

Ludwig Fischer (Philologe)

Probleme der Definition von Natur

Während heute mit Natur eher ein Reservoir eindeutig feststellbarer, beweisbarer Sachverhalte gemeint ist, war sie, Thomas von Aquin folgend im 16. und 17. Jahrhundert die in ihrer Vielfalt verwirrende Welt der Erscheinungen als in ihrer Wirklichkeit dunkle, unberechenbare und undurchschaubare Macht, welche in der Renaissance als Autorität erscheint. (William Harvey entgegnete seinem Kritiker Riolan 1649: „Nichts ist älter und von größerer Autorität als die Natur“.)

Als philosophischer Begriff (vgl. Naturphilosophie) ist das, was natürlich (der Natur entstammend) und was nicht natürlich ist, vom Verhältnis der Menschen zu ihrer Umwelt geprägt. In diesem Zusammenhang steht Umwelt für das Nicht-Ich, das außerhalb des Ego des Menschen ist.

Der Begriff Natur ist nicht wertfrei, so wird auch von Naturkatastrophen, Naturgefahren oder ähnlichem gesprochen. Natur wird zur menschlichen Existenz in Beziehung gesetzt. Dieses Verhältnis ist vor allem durch emotional, ästhetisch und religiös wertende, normative Einstellungen bestimmt (Oldemeyer 1983).

Natur als Nutzgegenstand

Die Kombination des anthropomorphen Naturverhältnisses der Frühzeit und des alttestamentlichen Menschenbildes, das dem Menschen gleichzeitig einen Beherrschungs- und Bewahrungsauftrag erteilt, führte in Europa seit dem Mittelalter zu einem technomorphen Naturverhältnis.

In der Aufklärung wurde die Natur dann vollständig dem Menschen zu seinen Zwecken nutzbar untergeordnet, und die Wildnis (Primärnatur) als noch zu Kultivierendes davon ausgeschieden. Diese technisch-utilitäre Einstellung wurde seit den naturphilosophischen Betrachtungen von Jean-Jacques Rousseau als Pervertierung des Naturzustandes aufgefasst und Natur sentimental gesehen, ohne jedoch die Trennung zwischen Mensch und „göttlicher Natur“ (Hölderlin) zu überwinden. Es manifestierte sich ein Verständnis, dass die „Natur als Gegenbegriff zur menschlichen Kultur und als einen sich selbst definierenden, untermenschlichen Gegenstand menschlicher Nutzung sah und teilweise noch sieht“, und zwar als „Grundlage und Rechtfertigung für eine hemmungslose Ausbeutung ohne normative Beschränkungen“ (Oldemeyer 1983).

Eine solche Sicht menschlicher Nutzung ist von vielen Seiten kritisch betrachtet worden. Beispielsweise erklärt der Ökonom Ernst Friedrich Schumacher in seinem 1973 erschienenen Buch Small is beautiful, dass die Natur und die in ihr lebenden Geschöpfe – auch für sich genommen – als „Ziele“ anzusehen sind und nicht einfach unter ausschließlich wirtschaftlichen Gesichtspunkten zu betrachten sind. Selbst in einer rein vernunftgeleiteten Betrachtung sieht Schumacher es daher als gerechtfertigt an, festzustellen, „dass sie in einem gewissen Sinne heilig sind. Der Mensch hat sie nicht gemacht, und es ist unvernünftig, solche Dinge, die er nicht gemacht hat, nicht machen und nicht neu erschaffen kann, wenn er sie verdorben hat, in derselben Weise und derselben Einstellung zu behandeln wie Dinge, die er selbst gemacht hat“.

Natur als ästhetischer und symbolischer Gegenstand

Lebensweltlich wird Natur in vielfältiger Weise als ästhetischer und symbolischer Gegenstand wahrgenommen, z. B.

  • wenn Lebewesen bestimmter Art mit symbolischen Bedeutungen verknüpft sind (z. B. rote Rosen, weiße Lilien, der Wolf, der Fuchs, die Schlange),
  • Lebewesen als regionales oder nationales Symbol dienen (wie der Adler in Deutschland, der Weißkopfseeadler in den USA und der Kiwi in Neuseeland),
  • ein Gebiet als Landschaft oder Wildnis betrachtet wird oder
  • ein Naturphänomen Gegenstand der ästhetischen Kontemplation oder Imagination ist.

Im Bereich der Dichtung und Poesie wird die Natur auch allegorisch als „Mutter allen Lebens“ bzw. „Allmutter“ umschrieben.

Integratives Naturverständnis

Der Biologe Hansjörg Küster weist darauf hin, dass Natur zumeist als unveränderliche Einheit verstanden wird, jedoch tatsächlich einem permanenten Wandel unterliegt: „In ihr kommt es ständig zu Temperaturschwankungen, Abtragung und Ablagerung von Gestein, Wachstum und Absterben von Lebewesen, Veränderung von Standorten.“ Daher wird Natur heute im naturwissenschaftlichen Diskurs als dynamische Größe verstanden, die überdies zeitweise in verschieden starkem Maße vom Menschen beeinflusst sein kann und demzufolge in unterschiedliche Grade von Natürlichkeit eingeteilt wird.

Auf Basis der Ökologie, die als biologische Teildisziplin gegen Ende des 19. Jahrhunderts entstand, und später der Kybernetik wurde die Natur als selbstregulierendes System begriffen. Es entstand das „Wir-Welt-Verhältnis“ (Oldemeyer 1983).

Mit der Popularisierung der Ökosystem­forschung gewinnen seit den 1980er Jahren mehr Menschen in den Industriestaaten die Einsicht, dass Natur nicht als Ganzes zu begreifen ist, sondern nur als ein offenes System, dessen Teil auch der Mensch mit seiner Kultur ist (integratives Verhältnis) (Oldemeyer 1983). Dies wird z. B. auch in der Definition der Arbeit deutlich, welche die Gesellschaft und die Natur im Systemzusammenhang nennt, wobei die Arbeitsprozesse vermittelnde Elemente und Abläufe sind, welche die Menschen wegen ihrer divergierenden Ziele nur offen gestalten können.

Abgeleitet davon wäre z. B. die Stadt, eine Kulturleistung des Menschen, als zweite Natur anzuerkennen. Die Stadt als Habitat (Lebensraum) des Menschen, die wir uns zunehmend lebensunwerter gestalten, erzeugt damit einen Bedarf nach einem diffusen Ideal von wilder oder unberührter Natur, nach Erholung. Dabei wird schlicht übersehen, dass auch vom Menschen stark überformte Bereiche (schützenswerte) Natur beinhalten. Diese integrative Naturauffassung schlägt sich aber in Fachkreisen, z. B. im Naturschutz, in der Ökologie, Stadtökologie etc., bereits nieder. Ludwig Klages bezeichnet als zweite Natur die rational durchformte bzw. „geistdurchsetzte“ Landschaft.