Die Lösung von Darwins Dilemma


Martin Neukamm

Seit Darwin wird die Entstehung evolutiver Neuheiten bzw. Arten durch das Wechselspiel von zufälliger Variation und natürlicher Selektion erklärt. Darwin selbst kannte den Grund der Variation noch nicht – erst viel später gelang es, die Ursachen der Veränderlichkeit von Arten zu ergründen: es sind Mutationen in der Keimbahn, Abwandlungen des „genetischen Codes“, der metaphorisch gesprochen die Bauanleitung der Lebewesen enthält. Wie plausibel aber ist es, dass durch Mutationen genügend nützliche, konstruktiv sinnvolle Varianten entstehen, die es der natürlichen Selektion ermöglichen, komplexe Innovationen zu begünstigen? Welche Mechanismen steuern jenseits der genetischen Variation den Gestaltwandel, der zur heutigen Artenvielfalt führte? Über diese Fragen erfährt man in Lehrbüchern meist nichts oder nur wenig, und auch Darwin vermochte sie nicht zu beantworten. Er stand vor einem Dilemma und musste das Auftreten nützlicher Variationen als unerklärte Randbedingung voraussetzen. Heute können wir die Fragen besser beantworten, dies aber oft in einer abstrakten Sprache, die den Nichtbiologen überfordert.

Nicht so das Buch Die Lösung von Darwins Dilemma der Biologen Gerhart und Kirschner. Anschaulich erörtern sie, woher die Evolution ihre schöpferische Kraft bezieht, wie im Lauf der Erdgeschichte (ausgehend von relativ unspektakulären genetischen Veränderungen) die großen Transformationen im Tier- und Pflanzenreich entstehen konnten. Ihr Konzept bezeichnen sie als Theorie der erleichterten Variation. Danach erklärt sich Evolution keineswegs aus dem höchst unwahrscheinlichen Zusammentreffen einer großen Zahl blinder Mutationen, die „richtig“ zusammenspielen müssen, um einen Bauplan konzertiert umzustrukturieren. Die Autoren sehen hinter der Vielfalt des Lebens einfachere Prinzipien am Werk.

Bildlich gesprochen hat die Evolution nie vor der Aufgabe gestanden, durch blindes Würfeln aus einem „Buchstabensalat“ einen sinnvollen Roman entstehen zu lassen. Vielmehr operiert sie mit einem Baukasten bereits vorhandener, konservierter Module (um im Bild zu bleiben: mit ganzen Wörtern, Satzteilen, Sätzen und Text-Abschnitten), die – sind sie einmal entstanden – nahezu beliebig oft kopiert, umstrukturiert und zu immer neuen Texten arrangiert werden können. Dieses fortwährende Recycling elementarer Module erleichtert die Variation erheblich, wodurch aber auch die Zahl der Entwicklungsalternativen eingeschränkt wird, so dass sich in der Evolution immer wieder in rekapitulierender Weise die ursprünglichen Grundzüge der Entwicklungsprogramme enthüllen.

Doch ist die Keimesentwicklung keineswegs nur genetisch determiniert. Vielmehr ist sie die Folge wechselseitiger Beeinflussung von Embryonalzustand und Genaktivierung. Da jede Abweichung in diesem System die räumlich-zeitliche Entwicklung des Embryos in „andere Bahnen“ lenken kann, schlummert in der Keimesentwicklung eine Fülle an Entwicklungspotenzen, die sich nach systemeigenen Gesetzmäßigkeiten entfalten. Freilich bedarf es auch der Entstehung genetischer Neuheiten, deren Herkunft sich z. B. durch Chromosomen-Mutationen erklärt. Solche „Wellen der Innovation“ aber sind nach Ansicht der Autoren bescheiden im Vergleich zu den daraus resultierenden Entwicklungsmöglichkeiten.

Dieses Buch wurde bereits im Jahr 2005 in englischer Sprache unter dem Titel The Plausibility of Life (Yale University Press) publiziert und erntete in der Fachwelt nicht nur Lob. Einige Rezensenten kritisieren, dass das Konzept zu allgemein und lückenhaft sei. Dieser Einwand ist berechtigt. Doch der Ansatz der Autoren weist in eine Richtung, in der etwas zu holen ist, das zeigt die stetig steigende Zahl von Erklärungserfolgen in der evolutionären Entwicklungsbiologie. Daher können Evolutionsgegner aus dem Einwand auch keinen Honig saugen. Das endlose Hin-und-Her, z. B. der kreationistischen Vereinigung Wort und Wissen, inwieweit das Konzept unzureichend zur Erklärung der Entstehung evolutiver Neuheiten sei oder auf einen „vorausplanenden Designer“ hindeute, ist nur einmal mehr Ausdruck einer wissenschaftlich ungenügenden Taktik. Zuletzt stellt sich immer die Frage, was überzeugender ist: eine unzureichende aber im Grundsatz inhaltlich-kausale Erklärung, oder eine immer zureichende jedoch völlig unspezifische, nichts sagende, die eine numinose Intelligenz als Joker, als Platzhalter der Ignoranz im Kartenspiel kausaler Erklärungen einsetzt.

Fazit: Wer sich mit der modernen Sicht auf die Evolution vertraut machen möchte, wird das Buch mit großem Gewinn lesen.

Rezension: Laborjournal 4/2008, S. 86

Kirschner, M.W; Gerhart, J.C. (2007) Die Lösung von Darwins Dilemma

Rowohlt-Verlag, Hamburg. 416 S. Preis: 12,90 €. ISBN: 3499622378.

3 Comments

  1. @Lilith
    Nun – um im Bild zu bleiben – auch biologische Rezepte könnten verschrieben sein ;). Gleichwohl: Es mag diverse ID-Theoretiker geben, an deren Analysen der Eindruck entsteht, daß es sich bei den Organismen gleichsam um Maschinen handelt. Indes dürfte kenntnisreicheren Autoren die Organismik des Lebendigen hinreichend klar sein.“Die Selbstorganisation des Genoms“ (H. Hemminger) impliziert von daher den systemischen Selbst-Stand des Organismus, erstgenannte stellt mithin einen systemdefinierten (!) Vorgang dar. Bei aller Kritik am besagtem Buch ist indes zu konstatieren, daß es Faszination an der belebten Natur und ihrer Erforschung zu wecken vermag.

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  2. Dass Vorgänge vor dem Geborenwerden/dem Schlüpfen das werdende Wesen maßgeblich prägen, ist seit langem bekannt. Ein klassisches Beispiel dafür ist die Geschlechtsdetermination bei Reptilien. Ein anderes Beispiel dafür ist der mögliche Zusammenhang von Homosexualität und der Geburtsfolge.

    Dass Gene oftmals nur das Potenzial bereitzustellen pflegen und nicht schon die Fertigkeit an sich, ist ebenfalls kein Geheimnis. Jeder kann in puncto physischer wie kognitiver Leistungsfähigkeit selbst erfahren, wie wichtig gezielte Inanspruchnahme ist.

    Auch dass Genmodule ausgetauscht werden, ist Lehrstoff. Crossing-Over ist hier das Stichwort – gern veranschaulicht am Lieblingstier der Genetiker, der Drosophila (einer Vertreterin der Fruchtfliegen).

    Weiterhin bezeichnet Darwins Dilemma kein „Problem der großen Artenvielfalt“, sondern die sogenannte „Kambrische Explosion“, also den signifikanten Anstieg von Fossilien im Zeitalter des Kambriums, wofür es mehrere Erklärungsansätze gibt (Darwin: „the question why we do not find rich fossiliferous deposits belonging to these assumed earliest periods prior to the Cambrian system“).

    Die Vorstellung von Genen als ausgefeiltem Roman oder gar präzisen Blaupausen ist ebenfalls längst überholt – dieses Bild suggerierte einen meisterhaften planerischen Verstand, der die Kreation bis ins feinste Detail ausgearbeitet hat. Kein Wunder, dass die Intelligent Designer darin Gott wiedererkennen! Die treffendere Analogie ist die eines Rezeptes. Hierzu empfehle ich den sehr guten Artikel „Gene number and complexity“ auf Genomicron vom Mai 2007 ( http://genomicron.blogspot.com/2007/05/gene-number-and-complexity.html ).

    Ich habe dieses Buch nicht gelesen und will es nicht vorverurteilen. Es ist aber für Wissenschaftler keineswegs so revolutionär wie man hier vermittelt bekommt…

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