Darwin

Das Jahr 2009 ist in den Biowissenschaften zum Darwin-Jahr erklärt worden, weil Charles Darwin vor 200 Jahren geboren wurde und sein Hauptwerk „Über die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl“ vor 150 Jahren erstmals publiziert wurde. Darwin gilt als der Begründer der Evolutionstheorie, die sich mit der Entstehung und Entwicklung der Lebensformen auf der Erde beschäftigt. Daraus hat sich inzwischen die Fachdisziplin Evolutionsbiologie entwickelt, die heute einer der wichtigsten Zweige der sogenannten „Life Sciences“ ist.

Fast jeder Verlag hat zum Darwinjahr entweder eine Darwinbiographie oder ein Sachbuch über verschiedene Themen der Evolutionstheorie herausgegeben. Auch in anderen Medien wie Presse, Internet und Fernsehen ist Darwin in diesen Tagen stark präsent.

Wer war Darwin, und was sind seine wissenschaftlichen Erkenntnisse?

Darwin war ein Universal-Zoologe und -Botaniker und gilt mit Recht als einer der vielseitigsten und genialsten Biologen des 19. Jahrhunderts. Er hat sich als Privatgelehrter mit zahlreichen wissenschaftlichen Fragen beschäftigt, z.B. mit der Systematik der Tiere, der Tierpsychologie, Anthropologie, Entwicklungsphysiologie der Pflanzen, Blütenbiologie, Bodenbiologie u.v.m. Er war sogar eine Zeitlang Sekretär der Geologischen Gesellschaft von England. Zwischen 1831 und 1836 nahm Darwin an einer Weltreise teil, die ihn u.a. auch auf die Galapagos-Inseln führte. Seine Beobachtungen über die Artenzusammensetzung dort waren sozusagen die Inspiration für seine weiteren Forschungen über die Entstehung der Arten. Darwin hat zum Thema Arten verschiedene Erkenntnisse und Theorien formuliert, die sich wie folgt darlegen lassen:

Die Evolution ist ein realhistorischer Prozess, der stattgefunden hat und immer noch andauert, und somit auch erforscht werden kann.
Es gibt eine gemeinsame Abstammung aller Organismen der Erde. Aus primitiven Vorfahren haben sich alle späteren Lebewesen entwickelt.
Der Artenwandel in Populationen verläuft nicht sprunghaft, sondern in kleinen Schritten.
Im Laufe der Erdgeschichte kommt es zu einer Vervielfachung der Arten.
Die Lebewesen konkurrieren um begrenzte Ressourcen der Umwelt und unterliegen daher einer natürlichen Selektion.

Einige Anmerkungen zur Selektion: In Populationen, d.h. in sich fortpflanzenden Kollektiven von Organismen, entstehen durch ungerichtete Zufallsprozesse (erbliche Mutationen) stetig neue Varianten, die sich bezüglich ihrer erblichen Ausstattung und Erscheinungsform voneinander unterscheiden. Hierbei kommt es nicht generell zur Auslese immer komplizierterer Organismen, sondern zum Überleben der besser angepassten Individuen. Die Evolution bedeutet nicht zwangsläufig eine Höherentwicklung der Organismen. Wenn dies der Fall wäre, könnte es z.B. sogenannte primitive Bakterien und Einzeller gar nicht mehr geben. Tatsache ist, dass diese Lebewesen mit Abstand die häufigsten Organismen auf dieser Erde sind.

Im Zusammenhang mit dem Thema Selektion wird Darwin häufig unterstellt, er habe das Überleben des Stärkeren als Naturprinzip propagiert. Darwin hat den Begriff „Survival of the fittest“ erst in späteren Auflagen seines Artenbuches übernommen. Dieser Begriff stammt auch nicht von ihm selbst, sondern von dem Philosophen Herbert Spencer. In der sechsten Auflage seines Artenbuches schreibt Darwin sinngemäß, dass er den Begriff „Survival of the fittest“ als Synonym für „natural selection“ übernommen habe. Für Darwin bedeutet Selektion das Überleben der am besten an die Umwelt angepassten Individuen.

Ein moderner Ableger der Evolutionsbiologie ist das Fach Soziobiologie, das sich mit dem Sozialverhalten von Tieren und Menschen beschäftigt. In diesem Kontext wird die Evolutionstheorie auch als Erklärungsmodell für menschliches Verhalten, Kunst, Kultur etc. verwendet. In einem kürzlich erschienen Sachbuch „Der Darwincode - Die Evolution erklärt unser Leben“ zweier renommierter Evolutionsbiologen (Junker/Paul) lesen wir z.B. im Kapitel „Der Sinn des Lebens“, Seite 190/191:

„Worin aber besteht dieser übergeordnete Zweck eines Organismus, der Sinn des Lebens? Darwins Theorie hat diese Frage beantwortet: Es ist die Fortpflanzung, die möglichst große Verbreitung der eigenen Gene (nicht die der Art). Pflanzen, Tiere und Menschen existieren nur, weil sie von einer lückenlose Reihe von Vorfahren abstammen, die diese Aktivität seit der Entstehung des Lebens vor mehr als 3,5 Mrd. Jahren erfolgreich ausgeführt haben...Das Ziel besteht in der maximalen Verbreitung der Gene; nur zu diesem Zweck werden die Organismen nach den in ihrem genetischen Programm vorgegebenen Anleitungen gebaut... Hat die Vermehrung der Gene als solche einen übergeordneten Zweck? Die Antwort ist: nein. Gene sind nichts anderes als komplizierte chemische Moleküle, und die Tatsache, dass sie nur auf der Erde und nicht auf dem Mond vorkommen, hat ebenso wenig einen höheren Sinn, wie die Tatsache, dass es irgendein anderes chemisches Molekül, beispielsweise Wasser, nur auf der Erde gibt.“

Ein prominenter und vielgelesener Vertreter der Evolutionstheorie ist der Brite Richard Dawkins. Er führt die gesamte Entwicklung des Lebens auf die Selektion von Genen zurück, die jeweils die meisten Kopien von sich anfertigen konnten. Gene sind nach Dawkins „egoistisch“, d.h. sie streben danach, ihre Verbreitung auf Kosten anderer Gene zu vergrößern. Pflanzliche, tierische und menschliche Körper sind nichts anderes als Vehikel oder raffinierte Überlebensmaschinen für diese Gene. Selbst altruistisches Verhalten versucht Dawkins durch den Egoismus der Gene zu erklären.

Richard Dawkins war auch der erste, der die Evolutionstheorie auf die menschliche Kultur anwendete. Was ein Gen für den Körper ist, könnten so genannte „Meme“ für Geist und Kultur sein. Darunter versteht man kulturelle Informationseinheiten, die durch Nachahmung weitergegeben werden. Ein Mem kann z.B. eine Melodie sein, ein Gerücht, eine Modefarbe, Kochrezepte etc. In unserem Gehirn kämpfen die Meme um die Vervielfältigung.

Was ist von der Evolutionsbiologie zu halten?

Das Evolutionsprinzip galt ursprünglich nur für die Biologie und liefert für eine ganze Reihe biologischer Fragen auch brauchbare und schlüssige Erklärungen. Problematisch ist es aber, wenn man aus der Evolutionstheorie eine Art Welterklärungsmodell oder einen Lebenscode ableitet. Es sei daran erinnert, dass der Sozialdarwinismus im Laufe der Geschichte sehr viel Unheil angerichtet hat z.B. durch Rechtfertigung kapitalistischer Ausbeutung, durch Eugenik im Nationalsozialismus etc. Aus der Perspektive des Sozialdarwinismus gehört das Recht stets dem Stärkeren.

Bekanntlich ist der Mensch die Lebensform, die sich auf der Erde am „erfolgreichsten“ durchgesetzt hat und durchsetzt. Keine andere Lebensform hat sich aber derart rücksichtslos und zerstörerisch auf der Erde verhalten, so dass das Weiterbestehen der Evolution insgesamt hochgradig gefährdet scheint. Die Zeichen der Zeit sprechen hier eine deutliche Sprache. Man kann sich des Eindrucks nicht erwehren, dass Evolutionsbiologen ein Lebenserklärungsmodell bevorzugen, bei dem ethische und moralische Werte oder gar der Glaube an eine höhere Macht keine Rolle spielen. Wer sich näher mit der Natur beschäftigt, wird erkennen, dass im Tier- und Pflanzenreich eben gerade nicht der Egoismus das Leitprinzip ist, sondern dass Tiere und Pflanzen auf vielfältige Art und Weise sich auch gegenseitig unterstützen und aufeinander angewiesen sind.

Sind die Lehren Darwins heute noch gültig?

Es mehren sich die wissenschaftlichen Hinweise dafür, dass die Aussagen Darwins in mehreren Aspekten falsch sind oder einer Ergänzung bedürfen. Ein Gegenspieler Darwins im 19. Jahrhundert war Jean-Baptiste Lamarck, der davon ausging, dass erworbene Eigenschaften vererbt werden können.
Für Lamarck beruht Evolution auf Eigenschaften, die sich Organismen gezielt aneignen und die sie an die Nachkommen weitervererben. Charles Darwin widerlegte dies und stellte, wie bereits dargestellt, seine eigene Evolutionstheorie auf, die auf zufälligen Mutationen und Selektion durch sich ändernde Umwelteinflüsse beruht.
Viele Menschen glauben immer noch, dass die Gene die entscheidende Rolle dafür spielen, ob wir krank werden, oder wie alt wir werden. Das Dogma ihrer Allmacht ist aber längst gefallen. Wissenschaftler finden immer mehr Belege dafür, dass es jenseits der Gene noch einen weiteren Code gibt, der entscheidend an der Ausprägung unserer individuellen Merkmale beteiligt ist. Dieses sogenannte Epigenom regelt u.a., ob Gene an- oder abgeschaltet werden, und schlägt damit eine Brücke zwischen den genetischen Anlagen und dem tatsächlichen Aussehen und den Eigenschaften eines Lebewesens. Es ist auch klar, dass dieser Steuerungsmechanismus durch den Lebensstil und die Gewohnheiten maßgeblich mitbeeinflusst wird. Es spielt also durchaus eine Rolle, was und wie viel man isst, ob man viel oder wenig Stress hat, ob man Sport treibt oder einen trägen Lebensstil pflegt. Die erworbenen Eigenschaften des Epigenoms können unter bestimmten Umständen auch vererbt werden.

Beispiele: Von Natur aus dicke Mäuse haben schlanke Nachkommen, wenn sie mit bestimmten Vitaminen gefüttert werden. Diese Nährstoffe mit besonders vielen Methylgruppen können das Übergewichts-Gen stumm schalten. Mittlerweile hat man auch festgestellt, dass die Ernährung auch beim Menschen Auswirkungen auf das Epigenom hat. In der schwedischen Kleinstadt Överkalix wurden Aufzeichnungen über Ernteerträge, Lebensmittelpreise und Sterbefälle gesammelt, die bis zum Jahr 1890 zurückgingen. Dabei stellte sich heraus, dass die Enkel von Männern, deren Kindheit in eine Zeit mit guter Versorgung fiel, in späteren Lebensjahren mit größerer Wahrscheinlichkeit an Diabetes erkrankten. Wenn sich die Großmütter väterlicherseits zu reichlich ernährt hatten, hatten die Enkeltöchter ein erhöhtes Diabetesrisiko. Man kann also davon ausgehen, dass die Nahrungsfülle epigenetische Spuren auf den Geschlechtschromosomen hinterlässt. Auch in Zwillingsstudien konnte nachgewiesen werden, dass die Gene, je nach Lebensstil, ein völlig unterschiedliches Methylierungsmuster aufweisen können. Zwillinge haben ja bekanntlich die gleichen Gene, ob diese aktiviert oder abgeschaltet werden, ist abhängig vom Methylierungsmuster.

Durch das Anhängen von Methylgruppen wird die Packungsdichte des Erbmaterials erhöht, weshalb dann die Gene nicht mehr ablesbar sind.
Um es noch einmal zusammenzufassen: Die Epigenetik zeigt, dass es Faktoren gibt, die sich nicht in den Buchstaben der DNA, sondern in übergeordneten Steuerungsmechanismen niederschlagen, und über Generationen hinweg vererbt werden.
Es gibt auch noch andere molekularbiologische Erkenntnisse, die aufzeigen, dass Evolution nicht nur als Produkt zufälliger Erbgutveränderungen und anschließender Selektion zu verstehen ist. Man weiß seit kurzem, dass jedes Genom ein Instrumentarium besitzt, das potenziell die Struktur der eigenen Erbsubstanz verändern kann. Diese genetischen Werkzeuge bezeichnet man als transposable Elemente. Sie können Gene von einer Stelle an eine andere umsetzen, vor allem können sie Gene verdoppeln und die Kopien wieder in das Erbgut einfügen. Es werden bevorzugt solche Gene verdoppelt, die besonders stark benutzt werden, die sich also für den Organismus als besonders nützlich erwiesen haben. Die transposablen Elemente sind also eine Art kreatives Potenzial der Zelle. Das Darwinsche Credo, dass Veränderungen des Erbguts ausschließlich Zufallsereignisse sind, kann so nicht mehr aufrechterhalten werden. Zellen oder Lebewesen können wenigstens teilweise ihr eigenes Schicksal schmieden.