Evolution Darwins kluge Erben
Wer Evolution verstehen will, darf nicht nur Fossilien suchen. Er muss Würmern, Fliegen und Krebsen beim Wachsen zusehen
Drei, zwei, eins – meins. Auf der Leinwand leuchtet eine eBay-Seite auf, Lachen schallt durch den Hörsaal des Tübinger Uniklinikums. Am Pult steht Nipam Patel , Entwicklungsbiologe von der University of California in Berkeley. Er ist Grundlagenforscher und von der kommerziellen Verwertung seiner Arbeit so weit entfernt wie die Evolutionstheorie vom Schöpfungsglauben. Dennoch hat Patel ein hohes berufliches Interesse an Internet-Auktionen. Bei eBay findet er seine Forschungsobjekte: Schmetterlinge. Sehr seltene Schmetterlinge. Der Biologe sucht gynandromorphe Tiere – Scheinzwitter. Die werden bei eBay versteigert und bringen 1400 Dollar und mehr. »Mich kostet das gar nichts«, sagt der Amerikaner lächelnd. »Ich brauche nur die Bilder.«
Auf ihnen wird augenfällig, wo weibliches und wo männliches Erbgut aktiv ist. Mancher Falter trägt auf der einen Seite einen prachtvoll gemusterten männlichen Flügel, auf der anderen die schlichte weibliche Variante. Solche Exemplare sind bei Sammlern beliebt. Patel findet jene Tiere spannender, bei denen sich die Geschlechtergrenze mitten durch den Flügel zieht. Das Muster gibt Auskunft über Hierarchien im Erbgut. Es zeigt, wo das übergeordnete genetische Programm männliche Gene aktiviert hat, wo weibliche.
Entwicklungsbiologen fahnden im Internet nach seltsamen Spezies
Nipam Patel ist Mitbegründer von Evodevo, Evolution and development , einer Synthese aus Darwins Ideen und den Erkenntnissen der Entwicklungsbiologie. Die Ansätze könnten unterschiedlicher kaum sein. Charles Darwin, der mit der HMS Beagle über die Weltmeere fuhr, richtete seinen Blick vom Organismus auf die Umwelt. Die verschiedenen Schnabelformen der von ihm untersuchten Finken erklärte er damit, dass sie unterschiedliche Nahrung knacken. Patel, dem zur Beobachtung seiner Forschungsobjekte allerdings nur selten ein Mausklick genügt, blickt unter die Oberfläche der Lebewesen. Die unterschiedlichen Muster seiner Schmetterlinge erklärt er mit Entwicklungsprogrammen im Erbgut, die Dutzende von Genen ein- oder ausschalten.
Seine Ergebnisse präsentiert Patel vor der Elite der Entwicklungsbiologie, die sich auf dem Tübinger Schnarrenberg versammelt hat. Oxford und Cambridge sind vertreten, Stanford und Princeton. Sie seien, sagen die Forscher, gern gekommen an diesen legendären Ort. Hier, in der Schlossküche, wurde die Erbsubstanz Desoxyribonukleinsäure erstmals isoliert. Hier, im botanischen Garten, wurden Mendels in Vergessenheit geratene Regeln wiederentdeckt. Hier steht das Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie. Hier wird Evolution erforscht, wie sie die Forscher heute verstehen, als Ergebnis vieler kleiner Schritte, einer Vielzahl von Entscheidungen auf verschiedenen Ebenen.
Bei Patels Lieblingsschmetterlingen wird die Arbeit eines genetischen Programms sichtbar, das vorn und hinten beim Flügel definiert. Vorn werden andere Abschnitte im Erbgut aktiviert als hinten. Eine Art Chef-Gen dominiert dabei eine Vielzahl anderer Gene. Dass es solche Hierarchien der Entscheidung gibt, kann auch die Evolution komplexer Strukturen erklären. Wenn ein Chef Veränderungen bewirken will, tauscht er gern den Abteilungsleiter aus. Der Neue bringt dann viele Angestellte auf Kurs. Ähnlich mutiert mit einzelnen Genen die Aktivität vieler untergeordneter Abschnitte im Erbgut. An der Fruchtfliege Drosophila lässt sich ein solches Umschalten auf ein anderes Programm eindrucksvoll beobachten. Manchmal wachsen den Tieren Beine am Kopf, dort, wo Antennen sein sollten. Antennapedia heißt die Mutante, keine vorteilhafte übrigens.
Das Umschalten von Aktivitätsmustern als treibende Kraft der Entwicklung erklärt elegant, was Gegner der Evolutionstheorie für unerklärbar halten: Vielfalt in ihrer Komplexität. Die könne durch zufällige Mutation nicht entstanden sein, lautet das Schlüsselargument der Evolutionsgegner. Sie führen daher den Schöpfungsglauben ins Feld oder sprechen neuerdings vom »Intelligent Design«, das der Evolution ein Ziel, eine Richtung gebe. Derweil reifen in den Labors der Entwicklungsbiologen die Gegenargumente heran.
Doch zunächst ist es auch hier meist wie im wahren Leben: Viele Hierarchien sind nur schwer zu durchschauen. »Ich fühle mich manchmal wie George W. Bush, der im Nachhinein den Irak-Krieg erklären muss«, stöhnt der Genetiker Michael Levine von der University of California in Berkeley über sein Problem, die Evolution der komplexen Interaktion zu erklären.
- Datum 30.12.2008 - 11:38 Uhr
- Seite 1 | 2 | 3 | 4 | Auf einer Seite lesen
- Quelle (c) DIE ZEIT 29.09.2005 Nr.40
- Kommentare 5
- Versenden E-Mail verschicken
- Empfehlen Facebook, Twitter, Google+
- Artikel Drucken Druckversion | PDF







Wer Evolution verstehen will, muss Würmer, Fliegen und Krebsen beim Wachstum zusehen.
Aber warum denn immer nur Tieren?
Seit jeher ist die Evolutionsbiologie von begeisterten Insektensammlern (wie Charles Darwin) und Vogelbeobachtern (wie Ernst Mayr) dominiert werden. Dieser Zoozentrismus hat leider nicht selten zu unzulässigen Verallgemeinerungen geführt. Andere Gruppen von Organismen wie Bakterien, Pflanzen und Pilze haben Lebensstrategien und Entwicklungsweisen, die von denen der Tiere sehr verschieden sind. Dies bleibt nicht ohne Auswirkungen auf den Evolutionsmodus dieser Lebewesen. So haben Pflanzen eine offenere, additive Entwicklungsweise mit Organtwicklung weit über die Embryogenese hinaus; sie besitzen auch keine Keimbahn und können sich oft selbst befruchten oder gar vegetativ vermehren. Daher werden genetische Großereignisse wie Hybridisierungen oder drastische Änderungen der Gestalt in der Evolution der Pflanzen eher toleriert als bei Tieren. Schon die Frage, was eine Art ist, stellt sich bei Tieren anders als bei vielen anderen Organismen.
Wer Evolution verstehen will muss daher nicht nur Tieren, sondern allen Arten von Lebewesen beim Wachstum zusehen. Und qualifiziert vergleichen lernen. Aus den Ähnlichkeiten und Unterschieden lässt sich dann viel über die Rolle von Zufall und Notwendigkeit in der Evolution lernen.
Denkbare psychische Beweggründe, warum Anhänger eines "intelligent Design" nicht ohne Führungsfigur auskommen, sind allgemein bekannt. Es ist so schön, wenn Papa alles richtet. Der Artikel hält hiervon Abstand. Oder...?
Aus der Darstellung gynandropomorpher Tieren im Text folgt nicht notwendig, dass übergeordnete Steuerungsgene existieren. Ein phänotypischer Flickenteppich ist ebenso plausibel damit erklärt, dass das Genprodukt weiblicher Gene die Expression männlicher Gene direkt vor Ort verhindert und umgekehrt. Ein "übergeordnetes genetisches Programm" ist logisch entbehrlich (natürlich trotzdem möglich).
Weiter unten im Text wird neben einem mit Absichten (!) ausgestatteten "Chef" dann noch ein "Abteilungsleiter" eingeführt, ohne dass die beschriebene Realität eine Metapher mit mehreren Hierarchiestufen notwendig macht. Ob eine Rückwirkung gesteuerter auf steuernde Gene existiert, wird nicht betrachtet, obwohl Regelkreise in lebenden Systemen sehr häufig sind.
Für die betroffene Art oder gar das Individuum ist nicht im Allgemeinen evident, ob die Einführung einer neuen Körperachse den Phänotyp stärker beeinflusst oder aber eine Punktmutation. Mit sechs Zehen an beiden Füßen kann man einfacher 90 Jahre alt werden als mit homozygoter Sichelzellanämie. Die heterozygoten Träger des Sichelzellengens lassen sich andererseits eher als die die Polydaktylen als eigenständige evolutionäre Entität apostrophieren, weil sie Malaria besser überleben und große Populationen betroffen sind. Zugespitzt formuliert: Die "höheren Ebenen der Hierarchie" ermöglichen Evolution nur, weil (und solange) die induzierten Veränderungen "kompletter Entwicklungsprogramme" ein Luxus sind, und das konkrete Überleben mit schon vorhandenen Methoden trotzdem gewährleistet ist. So jedenfalls bis zu einer Veränderung der Selektionsbedingung.
...Fazit: Die Apotheose von Hierarchien und Eliten und ihrem Handeln ist durch die Hintertür wieder da (und führt zu neuen Wahrnehmungsverkürzungen). Zum denkbaren psychischen Beweggrund siehe oben.
Sicher gibt es auch eine psychische Notwendigkeit, den Irakkrieg zu legitimieren. Der offizielle Kriegsgrund beruht bekanntlich nicht auf Tatsachen. Unabhängig von seinen Verlautbarungen wusste George W. Bush vorher, warum er ihn durchsetzte. Wie intelligent der Designer in der Bilanz war, bleibt abzuwarten. Möglicherweise weniger schön, was Papa da angerichtet hat...
Wenn eine wissenschaftliche Theorie über die Interaktion von Genen gebildet werden soll, besteht demgegenüber kein Anlass, mit Gestöhn eine "schwer zu durchschauende" Hierarchie zu "erklären". Vielmehr sollte sie mit Federleichtigkeit modizifiert, ergänzt oder schlicht wieder verlassen werden können. Oder...? Die Befehlshierachien, die den Irakkrieg ermöglichten, sind glasklar, entsprechend auch die Verantwortung für die Befehlserteilung Die der Darstellung innewohnende Entlastung des Kriegsherrn wirkt, gelinde gesagt, befremdlich.
In diesem Sinn ist nicht zu ersehen, aus welchem neuen Motiv ein "Warum" als naturwissenschafltiche Fragestellung wieder erlaubt sein sollte. (Die eigentliche Intention der zitierten Noberpreisträgerin bleibt dunkel.) Ich plädiere weiterhin dafür, Wissenschaft nicht als Vehikel zu psychischer Entlastung zu missbrauchen. Die Frage nach dem Warum stellt sich umso lauter anderswo.
(AN DIE REDAKTION: ETWAS LÄNGER WAR MEIN TEXT SCHON, ALS ER SOEBEN ERSCHIEN.)
Denkbare psychische Beweggründe, warum Anhänger eines "intelligent Design" nicht ohne Führungsfigur auskommen, sind allgemein bekannt. Es ist so schön, wenn Papa alles richtet. Der Artikel hält hiervon Abstand. Oder...?
Aus der Darstellung gynandropomorpher Tieren im Text folgt nicht notwendig, dass übergeordnete Steuerungsgene existieren. Ein phänotypischer Flickenteppich ist ebenso plausibel damit erklärt, dass das Genprodukt weiblicher Gene die Expression männlicher Gene direkt vor Ort verhindert und umgekehrt. Ein "übergeordnetes genetisches Programm" ist logisch entbehrlich (natürlich trotzdem möglich).
Weiter unten im Text wird neben einem mit Absichten (!) ausgestatteten "Chef" dann noch ein "Abteilungsleiter" eingeführt, ohne dass die beschriebene Realität eine Metapher mit mehreren Hierarchiestufen notwendig macht. Ob eine Rückwirkung gesteuerter auf steuernde Gene existiert, wird nicht betrachtet, obwohl Regelkreise in lebenden Systemen sehr häufig sind.
Für die betroffene Art oder gar das Individuum ist nicht im Allgemeinen evident, ob die Einführung einer neuen Körperachse den Phänotyp stärker beeinflusst oder aber eine Punktmutation. Mit sechs Zehen an beiden Füßen kann man einfacher 90 Jahre alt werden als mit homozygoter Sichelzellanämie. Die heterozygoten Träger des Sichelzellengens lassen sich andererseits eher als die die Polydaktylen als eigenständige evolutionäre Entität apostrophieren, weil sie Malaria besser überleben und große Populationen betroffen sind. Zugespitzt formuliert: Die "höheren Ebenen der Hierarchie" ermöglichen Evolution nur, weil (und solange) die induzierten Veränderungen "kompletter Entwicklungsprogramme" ein Luxus sind, und das konkrete Überleben mit schon vorhandenen Methoden trotzdem gewährleistet ist. So jedenfalls bis zu einer Veränderung der Selektionsbedingung.
...Fazit: Die Apotheose von Hierarchien und Eliten und ihrem Handeln ist durch die Hintertür wieder da (und führt zu neuen Wahrnehmungsverkürzungen). Zum denkbaren psychischen Beweggrund siehe oben.
Sicher gibt es auch eine psychische Notwendigkeit, den Irakkrieg zu legitimieren. Der offizielle Kriegsgrund beruht bekanntlich nicht auf Tatsachen. Unabhängig von seinen Verlautbarungen wusste George W. Bush vorher, warum er ihn durchsetzte. Wie intelligent der Designer in der Bilanz war, bleibt abzuwarten. Möglicherweise weniger schön, was Papa da angerichtet hat...
Wenn eine wissenschaftliche Theorie über die Interaktion von Genen gebildet werden soll, besteht demgegenüber kein Anlass, mit Gestöhn eine "schwer zu durchschauende" Hierarchie zu "erklären". Vielmehr sollte sie mit Federleichtigkeit modizifiert, ergänzt oder schlicht wieder verlassen werden können. Oder...? Die Befehlshierachien, die den Irakkrieg ermöglichten, sind glasklar, entsprechend auch die Verantwortung für die Befehlserteilung Die der Darstellung innewohnende Entlastung des Kriegsherrn wirkt, gelinde gesagt, befremdlich.
In diesem Sinn ist nicht zu ersehen, aus welchem neuen Motiv ein "Warum" als naturwissenschafltiche Fragestellung wieder erlaubt sein sollte. (Die eigentliche Intention der zitierten Noberpreisträgerin bleibt dunkel.) Ich plädiere weiterhin dafür, Wissenschaft nicht als Vehikel zu psychischer Entlastung zu missbrauchen. Die Frage nach dem Warum stellt sich umso lauter anderswo.
Wer Evolution verstehen will, muss Würmern, Fliegen und Krebsen beim Wachstum zusehen.
Aber warum denn immer nur Tieren?
Seit jeher ist die Evolutionsbiologie von begeisterten Insektensammlern (wie Charles Darwin) und Vogelbeobachtern (wie Ernst Mayr) dominiert werden. Dieser Zoozentrismus hat leider nicht selten zu unzulässigen Verallgemeinerungen geführt. Andere Gruppen von Organismen wie Bakterien, Pflanzen und Pilze haben Lebensstrategien und Entwicklungsweisen, die von denen der Tiere teilweise sehr verschieden sind. Dies bleibt nicht ohne Auswirkungen auf den Evolutionsmodus dieser Lebewesen. So haben Pflanzen eine offenere, additive Entwicklungsweise mit Organtwicklung weit über die Embryogenese hinaus; sie besitzen auch keine Keimbahn und können sich oft selbst befruchten oder gar vegetativ vermehren. Daher werden genetische Großereignisse wie Hybridisierungen oder drastische Änderungen der Gestalt in der Evolution der Pflanzen eher toleriert als in der der Tiere. Schon die Frage, was eine Art ist, stellt sich bei Tieren anders als bei vielen anderen Organismen.
Wer Evolution verstehen will, muss daher nicht nur Tieren, sondern allen Arten von Lebewesen "beim Wachstum zusehen". Und qualifiziert vergleichen lernen. Aus den Ähnlichkeiten und Unterschieden lässt sich dann viel über die Rolle von Zufall und Notwendigkeit in der Evolution lernen. Viel mehr jedenfalls, als wenn man immer nur auf Tiere starrt.
"Man sagt der Natur nach, erfinderisch zu sein. Tatsächlich ist sie ziemlich konservativ."
Manchmal habe ich das Gefühl, dass viele angebliche Anhänger der Evolutionstheorie in Wirklichkeit gar nicht wirklich an sie glauben. Den Fehler, den der Autor hier macht, indem er beim Versuch einen Prozess zu erklären, statt 'Gott' einfach die 'Natur' als intelligente Instanz hinter dem Prozess einsetzt, habe ich sogar schon bei Wissenschaftlern erlebt.
Und das Bild von den 'Programmen', die ablaufen setzt unausgesprochen auch immer einen Programmierer voraus.
Auf den mehr als unglücklichen Irakkriegvergleich des amerikanischen Wissenschaftlers möchte ich hier erst gar nicht eingehen.
Allerdings bezweifle ich, dass Leute, die so mit Sprache umgehen, in der Lage sind, den Ursprung des Lebens erklären zu können.
v.
Bitte melden Sie sich an, um zu kommentieren