Evolution

Das missverstandene Buch

Charles Darwins Werk über die Entstehung der Arten wird noch immer falsch interpretiert. Selbst Wissenschaftler erliegen populären Irrtümern.

Die Startauflage von 1250 Buchexemplaren war am ersten Tag vergriffen. Seither sind nahezu 150 Jahre vergangen, und doch gilt The Origin of Species aus der Feder des englischen Naturforschers Charles Darwin noch immer als eines der wichtigsten Bücher, die je geschrieben wurden. Das Werk mit dem deutschen Titel Über die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl oder Die Erhaltung der begünstigten Rassen im Kampfe ums Dasein beschäftigt bis heute die Welt. Was aber Darwin selbst genau dachte – etwa über den Prozess der Artentstehung –, darüber sind sich die Exegeten und Experten noch immer uneins.

Selbstverständlich werden Prozesse der Evolution und die Geschichte des Lebens heute weit besser verstanden als von Darwin und seinen Zeitgenossen im viktorianischen England. Dankenswerterweise gibt es aber immer noch Neues und Überraschendes in der Evolution zu entdecken und Grundsätzliches genauer zu hinterfragen – wie in allen anderen Zweigen der Wissenschaft auch.

In fundamentalistisch religiösen Kreisen ist das Werk bis heute umstritten geblieben, ja verhasst – selbst hierzulande. Hessens Kultusministerin Karin Wolff ist nicht die Einzige, die anregt, auch in biblischen Schöpfungsmythen nach der Wahrheit über das Entstehen von Flora und Fauna zu fahnden, und fordert, biblische »Wahrheiten« in den Biologieunterricht aufzunehmen. So sieht es auch der Augsburger Bischof Mixa. Er hält den Umstand, dass nur Evolution und nicht auch die Genesis im Biologieunterricht gelehrt wird, für »etwas Totalitäres«. Aber mit Verlaub – schon Darwin widerlegte die wörtliche Interpretation der biblischen Schöpfungsgeschichte. Das Thema ist wissenschaftlich längst abgehakt.

Dennoch zeigen die irrigen Entgleisungen selbst aus hiesigen Ministerien oder von Kanzeln, dass es mit dem Verständnis über die natürliche Auslese in der Öffentlichkeit nicht weit her sein kann. Sogar Studenten in evolutionsbiologischen Vorlesungen haben die Entstehung der Arten vor der Veranstaltung meist noch nicht gelesen. Da überrascht es nicht, dass außer Schlagwörtern wie »survival of the fittest« (die Phrase stammt übrigens nicht einmal von Darwin, sondern von Herbert Spencer) die Evolutionstheorie nur oberflächlich bekannt und die Diskussion über sie mit Missverständnissen gespickt ist, selbst wenn sie nicht durch religiöse Scheuklappen verzerrt ist.

Einig sind sich alle Evolutionsbiologen über die weltverändernden Einsichten Darwins: Er entdeckte die Bedeutung der Variation innerhalb von Populationen und die Mechanismen der natürlichen Auslese, die zur Verbesserung von Anpassungen von Organismen an ihre Umwelt führen können. Doch an seinem Argument, dass die natürliche Auslese nicht nur zu verbesserten Anpassungen, sondern auch zu neuen Arten führt, entzweien sich – im Detail – die Expertenmeinungen ebenso wie an der Frage, ob das Entstehen neuer Arten allein durch natürliche Selektion passieren kann. Denn Adaptation und Artbildung sind nicht ein und dasselbe.

Artbildung wird heute von vielen Evolutionsbiologen vornehmlich als nichtselektiertes Beiprodukt geografischer Isolierung von Populationen angesehen. Geografische Trennungen – etwa durch einen sich auftürmenden Gebirgszug oder einen sich verbreiternden Fluss – verhindern Fortpflanzung und bewirken somit, dass keine Gene mehr zwischen Individuen einer Population ausgetauscht werden können (das Konzept des Gens als Einheit der Vererbung kannte Darwin selbstverständlich noch nicht). Artbildung wird somit zumindest nicht immer durch natürliche Auslese erreicht, sondern sozusagen passiv, allein durch die Verhinderung von Genfluss. Gerade was den titelstiftenden Ursprung neuer Arten durch die natürliche Auslese betrifft, sind also die Evolutionsbiologen eineinhalb Jahrhunderte nach Darwin noch immer nicht einer Meinung.

In einigem lag Charles Darwin, wie wir heute wissen, falsch, und über bestimmte Dinge hat er nie nachgedacht. Zudem wird in der Öffentlichkeit vieles über die natürliche Auslese hartnäckig missverstanden, ist falsch tradiert worden oder wird immer wieder falsch wiedergegeben.

Irrtum 1: Die Evolution arbeitet zur Erhaltung der Art

Die »Selbstregulation« der Populationsdichte von Lemmingen, die sich angeblich freiwillig in Massen von Klippen in den Selbsttod stürzen, wenn zu viele von ihnen nicht mehr genügend Nahrung finden, ist nichts als eine Fiktion aus der Welt Hollywoods. Aber offenbar ist sie nicht aus dem kollektiven Gedächtnis zu löschen. Warum die Idee vom vorteilhaften Lemmingtod nicht stimmen kann, verdeutlicht eine einfache Überlegung: Egoistische Lemminge, die den Gruppensuizid nicht mitmachten, würden ihre Gene in mehr Nachkommen der nächsten Generation repräsentiert sehen als die selbstlos sich opfernden Tiere. Das würde schnell zu einer Population egoistischer Lemminge führen – die sich keineswegs freiwillig im Dienst der Gruppe in den evolutionären Heldentod stürzen würden.

Das weitverbreitete Missverständnis, dass die Evolution daran arbeite, Arten zu erhalten, geht auf Konrad Lorenz zurück. Er spricht in seinem Buch Das sogenannte Böse von der »arterhaltenden« Funktion des Kampfverhaltens. So funktioniert die natürliche Auslese aber nicht – sie arbeitet zunächst auf der Ebene des Individuums. Dort herrscht Konkurrenz: Die Individuen einer Population kämpfen um limitierte Ressourcen; Selektion unter ihnen ist die Folge.

So geht es beim Kampf unter Männchen meist um Reviere und den Zugang zu Weibchen. Denn die natürliche Selektion manifestiert sich durch den unterschiedlichen Fortpflanzungserfolg der Individuen innerhalb einer Population – ein stärkeres Männchen zeugt mehr Nachkommen als der Rivale, den er vertrieben hat. Es gilt, möglichst viel eigenes Erbmaterial in den Genpool der nächsten Generation zu schleusen, also mehr Nachfahren zu produzieren als der Konkurrent. Nicht mehr, aber auch nicht weniger fördert die natürliche Selektion.

Dabei sind Artgenossen, zumindest bei sich sexuell fortpflanzenden Arten, erwünschte und notwendige Partner, aber mehr nicht. Es liegt nicht, aus menschlicher Warte gesprochen, im Sinne des Individuums und der Evolution, möglichst viele Artgenossen um sich zu haben. Bei Arten, die in Herden oder Schwärmen leben, kann das zwar für das Individuum von Vorteil sein. Allerdings sind Artgenossen, wegen ihrer identischen ökologischen Bedürfnisse, vor allem aber auch immer die schärfsten Konkurrenten um Nahrung, Nistplätze und Paarungspartner.

Wenn also von der Arterhaltung in der Evolution die Rede ist, so wird – meist unbewusst – von Selektionsebenen über denen des Individuums gesprochen. Selektion kann auch zwischen Gruppen und Arten vorkommen. Sie ist aber notwendigerweise immer indirekter, weniger stark und damit langsamer als jener Selektionsdruck, der am unterschiedlichen Fortpflanzungserfolg des Individuums ansetzt.

Individuen- und Artselektion können manchmal in gegensätzliche Richtungen arbeiten, aber die natürliche Auslese auf der Ebene des Individuums ist immer stärker und schneller und wird sich immer gegen die Gruppenselektion durchsetzen. Was nicht von Vorteil für die individuelle Fitness ist, kann deshalb auch nicht der Arterhaltung dienen. Die natürliche Auslese sieht also das Individuum zuerst und dann erst – wenn überhaupt – die Art.

Irrtum 2: Anpassung ist das notwendige Ergebnis der Evolution

Anpassungen sind nicht Adaptationen zu aktuell herrschenden Umweltbedingungen, sondern die Summe der Anpassungen aller Vorfahren in den vorherigen Generationen. Folgende Annahme ist daher zu einfach gedacht: Wenn sich die Umgebung ändert, muss sich eine Art durch Veränderungen ihrer Individuen anpassen, weil sie ansonsten aussterben würde. Nützliche Mutationen ereignen sich nicht häufiger, nur weil eine neue Selektionsrichtung, beispielsweise ein verändertes Klima, sie bevorteilen würde. Nur wenn eine genetische Variation schon in einigen Individuen der Population vorhanden ist, wird auch eine Veränderung der Häufigkeit ihres Auftretens in der gesamten Art stattfinden können.

Auch wird nicht jede Umweltveränderung unweigerlich zur Verkleinerung der Populationsgröße führen. Der menschgemachte Klimawandel wird das Verbreitungsgebiet und damit die Populationen einiger Arten vergrößern – möglicherweise auf Kosten anderer Arten, aber vielleicht auch nicht. Verändert sich das »Selektionsregime«, ändert sich üblicherweise lediglich die Wahrscheinlichkeit, dass sich bestimmte Mutationen auf alle Individuen einer Population ausbreiten.

Eine veränderte Umwelt muss also nicht in veränderten Adaptationen resultieren. Andererseits können sehr wohl neue Anpassungen in einer völlig konstanten Umwelt auftreten, unter bestimmten Bedingungen sogar, wenn sie nicht vorteilhaft sind.

Irrtum 3: Evolution strebt nach Perfektion

Natürliche Selektion ist nicht gleich natürliche Perfektion. Schon Darwin war klar, dass die Evolution nicht nach Höherem strebt, ja nicht streben kann. Trotzdem behaupten Tierfilmer gerne, der Gepard sei »der perfekte Jäger« oder die Schwalbe »die optimale Fliegerin«. Selektion wird lediglich dazu führen, dass aus der Auswahl der in einer bestimmten Generation zur Verfügung stehenden Genkombinationen eine bestimmte mehr Nachkommen in der nächsten Generation hinterlassen wird als andere: diejenige, die sich unter den herrschenden Selektionsbedingungen besonders bewährt, also fortpflanzt – wobei unter manchen Bedingungen der Zufall und Besonderheiten der Genetik der Merkmale eine größere Rolle spielen als die Auslese.

Allerdings ändern sich neben den Genkombinationen und deren Häufigkeit innerhalb einer Population auch die Umweltbedingungen von Generation zu Generation und mit ihnen die Stärke der Selektion und ihre Richtung. So ist vielleicht Körpergröße oder Schnelligkeit unter bestimmten Bedingungen von Vorteil. Aber schon in der nächsten Generation profitieren die Individuen womöglich von anderen verhaltensbiologischen oder physiologischen Attributen, die in eine ganz andere, vielleicht sogar gegenläufige Selektionsrichtung gehen.

Die perfekte Adaptation gibt es auch aus anderen Gründen nicht. Beispielsweise, weil eine noch so starke Selektion viele entwicklungsbiologische oder genetische Vorbedingungen und Einschränkungen nicht überwinden kann. So ist schon seit dem Devon genetisch festgelegt, dass Landwirbeltiere nicht mehr als fünf Finger ausbilden können. Unser Fischvorfahr, der das Land damals besiedelte, hatte einfach nur fünf und nicht acht oder zwölf davon.

Obwohl es unter theoretischen Bedingungen noch so vorteilhaft wäre, wird keine Art von Landwirbeltieren je mehr als fünf Finger herausbilden können. Die Evolution kann nur mit dem arbeiten, was ihr genetisch und entwicklungsbiologisch zur Verfügung steht. Und sie kann die Zukunft nicht antizipieren – auch deshalb scheiterten die allermeisten Versuche (Arten) schon nach wenigen Millionen Jahren: Sie starben aus.

Irrtum 4: Evolution bedeutet immer auch Fortschritt

Ähnlich wie die Konzepte der Optimalität und Perfektion impliziert die Vorstellung von Fortschritt, dass die Evolution zielgerichtet ablaufe. Aber sie verfolgt kein Ziel, zumindest kein absolutes. Die Entwicklung des Menschen war in keiner Form vorgegeben oder je das Ziel der Evolution. Der vor fünf Jahren verstorbene Evolutionsbiologe und Essayist Stephen Jay Gould von der Harvard-Universität wiederholte stets: Würde das Tonband der Evolution zurückgespult, entstünde jedes Mal andere Musik. Zufall und damit Unvorhersagbarkeit spielt in der Evolution eine große Rolle. Darüber herrscht (fast) vollkommene Einigkeit unter Evolutionsbiologen.

In Jahrmillionen hat sich die Komplexität in vielen, aber nicht allen evolutionären Linien erhöht – schließlich dekorieren nicht mehr alle Lebensformen als Verwandte der Blaualgen Steine in Flüssen und Seen. Allerdings sind »Fortschritt« oder »Komplexität« genauso wie »Verbesserung« oder »Erfolg« schwer quantifizierbare Größen. Sicherlich gibt es auf der makroevolutionären Ebene Trends, die man als Fortschritt oder Verbesserung bezeichnen könnte. Dennoch sind in puncto Biomasse, Artenvielfalt und Komplexität der genetischen und chemischen Interaktionen die Bakterien unübertroffen vielgestaltiger als jede andere Lebensform. Wie Gould immer wieder betonte, leben wir im Zeitalter der Bakterien.

Wie passt dies zusammen? Es ist doch offensichtlich, dass in den mehr als 3,6 Milliarden Jahren, die vergangen sind, seit das Leben auf diesem Planeten entstand, Lebewesen komplexer geworden sind. Ist Evolution also ein Mechanismus, durch den alle Lebensformen immer »komplexer« und »fortschrittlicher« werden? Nein – Fortschritt und Komplexität sind keine Zwillinge, die notwendigerweise Hand in Hand gehen. So kann Erfolg in der Evolution in der Lebens- oder Verweildauer auf dem Planeten gemessen werden. Auch in diesem Kriterium sind Bakterien die erfolgreichste Lebensform.

Generell korreliert die Körpergröße bei Pflanzen und Tieren mit der Anzahl verschiedener Zelltypen. Sehr kleine Organismen brauchen beispielsweise keine speziellen Organe, um Sauerstoff aufzunehmen. Der diffundiert bei kleinen Tieren in alle Teile des Körpers – aber diese Organisationsform taugt nicht in großen Körpern. Deshalb werden ab einer speziellen Größe besondere Zellen (Blutkörperchen) und Organe (beispielsweise Lungen oder Kiemen) benötigt.

Diese Größenabhängigkeit trifft auch auf mehrere andere Zell- und Organsysteme zu. Und umgekehrt hat auch die Evolution neuer Zelltypen und Organe dazu geführt, dass die Größe von Lebewesen zugenommen hat. Größe bedeutet auch, dass man weniger oft Beute ist. Ein Brocken von Tier wird nicht mehr so leicht gefressen, futtert aber im Gegenzug selber viele kleine Organismen weg. Deshalb ist ein erkennbarer Trend zu größeren Lebewesen in der Evolution ersichtlich. Unumkehrbar ist dieser evolutionäre Trend allerdings nicht. Das zeigt der oft in der Evolution erfolgte Schritt zu Parasitismus, mit dem in vielen Linien eine radikale Verkleinerung und Vereinfachung der Baupläne und der Physiologie einhergeht.

Irrtum 5: In der Natur herrscht Harmonie

Die natürliche Selektion fördert egoistische Merkmale, die dem Individuum helfen, die eigenen Gene über die Nachfahren zu vermehren. Dies kann auch auf Kosten der Individuenzahl, die insgesamt eine Art ausmacht, geschehen. Dafür gibt es ungezählte Beispiele wie etwa den Infantizid. Hat ein neuer »Pascha« die Kontrolle über ein Rudel Löwenweibchen erkämpft, tötet er zunächst alle Löwenjungen, denn sie tragen nicht seine Gene. So erreicht das Männchen, dass alle Löwinnen gleichzeitig in den Östrus kommen; die neuen Jungen werden dann seine genetischen Nachkommen sein.

Oft viel schwerer hinsichtlich der natürlichen Selektion lässt sich kooperatives Verhalten erklären. Risikoreiches oder aufopferndes elterliches Verhalten leuchtet ein: Eltern riskieren das eigene Leben, um den Nachfahren und damit ihren Genen eine größere Überlebenschance zu geben. Diese Art von Kooperation innerhalb von Familien oder verwandten Sippen kann jedoch nicht zum Guten einer anderen Art funktionieren. Trotzdem verhalten sich viele Tiere scheinbar vorteilhaft für andere Arten: Bienen bestäuben Blüten, Vögel transportieren Samen über weite Strecken. Allerdings geht es dabei immer um gegenseitigen Vorteil – die Bienen bestäuben Blüten, aber leben auch vom Pollen der Pflanzen – oder um Manipulationen. Solche kleinen »Verführungstricks« der Natur kosten die eine Art wenig, bringen aber einer anderen große Vorteile. Zum Beispiel werden Insekten zur »Kopulation« mit Orchideenblüten verführt und bestäuben diese dabei. Die Orchidee hat einen großen Vorteil, und die Insekten zahlen nur einen kleinen Preis dafür, der offensichtlich nicht hoch genug war, dieses Verhalten abzulegen oder sie gar zum Aussterben zu bringen.

Ökologische Gemeinschaften, die aus mehreren, teils voneinander abhängigen Arten zusammengesetzt sind, scheinen oft in einer Art Gleichgewicht zu sein. Dies wird naturphilosophisch gerne als Harmoniebestreben der Natur interpretiert. Allerdings ist diese Harmonie nur Schein, denn der Räuber beschränkt sich nicht darauf, die Kranken und Schwachen zu töten, um seine Beutepopulation »gesund« zu halten. Vielmehr frisst er alle Beute, die er jagen kann. Dass es seltener die Gesunden oder Fortpflanzungsfähigen erwischt, hat mit deren höherer Wahrscheinlichkeit zu tun, dem Tod zu entgehen. Könnte er, würde der Räuber aber alle Beutetiere fressen – selbst wenn deren Ausrottung ihm letztendlich zum Nachteil gereichen würde. Ökosysteme streben nicht nach Harmonie und Balance.

Irrtum 6: Die Natur verhält sich gut, sie hat Moral

Genauso wenig wie man anderen natürlichen Phänomenen wie einem Tsunami oder einem Vulkanausbruch Gerechtigkeit oder Grausamkeit zuschreibt, treffen solche Begriffe auf die natürliche Selektion zu. Sie basiert allein auf Fortpflanzungsunterschieden zwischen Individuen einer Population. Daher ist die Natur weder moralisch noch unmoralisch. Sie strebt weder nach Schönheit noch nach Harmonie oder Stärke. Was »natürlich« ist, ist nicht notwendigerweise im philosophischen Sinne moralisch gut.

Dies trifft auch dann zu, wenn falsch verstandene evolutionäre Prinzipien als sogenannte sozialdarwinistische Extrapolation auf das menschliche Miteinander – besser: Gegeneinander – angewendet werden. Hier wird die natürliche Auslese überinterpretiert. Wir verlangen zu viel von ihr.

Sie ist zwar mächtig, aber dennoch lediglich ein blinder und planloser Prozess. Das wusste schon Darwin

Axel Meyer ist Professor für Zoologie und Evolutionsbiologie an der Universität Konstanz