Umweltstress, kreatives Erbgut und die Entstehung neuer Arten (29. November 2008)

Über dieses Buch, das ich mit grossem intellektuellen Gewinn gelesen habe, sollte vorneweg eines gesagt werden: Es lässt die Kirche im Dorf und alle Tassen im Schrank. Der Autor, der Freiburger Medizinprofessor Joachim Bauer, steht auf dem Boden der Abstammungslehre, er lehnt Kretionismus und die Thesen vom Intellligent Design ausdrücklich ab. Bauer unterscheidet zwischen Charles Darwin (dem er am Ende seines Buches eine Huldigung widmet) und dem "Darwinismus" (ein unklar definiertes Sammelsurium von teilweise abstrusen Theorien). Der Untertitel "Abschied vom Darwinismus" sollte daher niemanden in Aufregung versetzen, bevor er (oder sie) dieses hoch interessante, sehr spannende Buch gelesen hat.

Was Bauers Buch zu einem spannenden Reader macht, ist die Darstellung fundamental neuer Erkenntnisse über die Entwicklung des Erbgutes als Voraussetzung für die Entstehung neuer Arten im Verlauf der Evolution. Die vollständige Aufklärung des Erbgutes (der "Genome") verschiedener Arten (den Menschen eingeschlossen, siehe das Anfang dieses Jahrzehnts abgeschlossene "Human Genome Project") brachte die Erkenntnis mit sich, dass Genome über ein kreatives (d. h. schöpferisches) Potential verfügen. Im Erbgut aller Arten, so Bauer, wurden "genetische Werkzeuge" nachgewiesen, die in der Lage sind, das eigene Erbgut umzubauen. Ein solcher Umbau findet jedoch nur statt, wenn Lebewesen durch schwere ökologische Veränderungen vital bedroht sind. Da sowohl die Art und Weise, WIE der Umbau passiert (er erfolgt nicht nach dem Zufallsprinzip, sondern führt in systematischer Weise zu einem Zuwachs an Komplexität) als auch die Zeitpunkte, WANN der Umbau erfolgt, nicht zufällig sind, muss ein zentrales Prinzip Darwins aufgegeben werden, welches lautete: Neue Arten entstehen auf der Basis rein zufälliger Veränderungen des Erbgutes (mit nachfolgender Selektion).

Auf der Basis neuer Erkenntnisse aus den letzten Jahren zeigt Bauer in überzeugender Weise: Neue Arten entstanden, weil der Organismus von Lebewesen kreative, zu einem Zuwachs an Komplexität führende Umbausschübe im eigenen Erbgut veranstalten kann. "Das kooperative Gen" ist ein beeindruckendes, wichtiges Buch, das ich als Naturwisenschaftler vorbehaltlos empfehlen möchte.

Den Leser als dumm verkauft (22. November 2008)

Kurzversion der Kritik:
Darwin's Evolutionstheorie besagt, dass Selektion auf die Variation erblicher Merkmale wirkt, und dadurch die besser angepassten Individuen in der nächsten Generation häufiger vertreten sein werden. Mit andern Worten, dass über Variation und Selektion Adaptation zustande kommt.

Um von Darwin's Evolutionstheorie Abschied nehmen zu können, müsste man also auf das Element der Selektion verzichten können, das heisst irgendwelche Veränderungen im Genom müssten direkt in Richtung der unter den neuen Umweltbedingung gewünschten Eigenschaften erfolgen.

Bauer's Buch macht nun nichts anderes, als die neueren molekularbiologischen Erkenntnisse einigermassen korrekt zusammenzufassen, die zu besagter Variation als Ausgangsmaterial für die Selektion führen, und sagt dann selbst (S.188), dass die Selektion, die die am Besten angepassten Varianten bevorzugt, eine unabdingbare Notwendigkeit sei, um Anpassung zu erzeugen.

Bauer sagt somit betreffend Variation, Selektion und Adaptation genau dasselbe, was auch die Evolutionstheorie besagt. Deshalb ist die Aussage, dass man nun vom Darwinismus Abschied nehmen könne, nicht nur masslos überheblich, sondern auch völlig unlogisch, widersprüchlich und unwissenschaftlich.

Das alles ist relativ einfach einzusehen, auch für Bauer, und es ist deshalb bedenklich, dass er versucht dem Leser trotzden an unzähligen Stellen zu suggerieren, dass genomische Veränderungen direkt in gewünschter Richtung entstehen. Damit verrät er auch unter dem Deckmäntelchen schöner Worte (kooperative Gen etc), was er vom Leser hält.

Mich würde interessieren, wer unter den Rezensoren und Rezensorinnen die dem Buch mehr als ein oder zwei Sterne geben, je "The Origin of Species", "The Selfish Gene" oder ein modernes Lehrbuch zur Evolution von Deckel zu Deckel gelesen hat.



Die etwas ausführlichere Version der Kritik:
Dieses Buch ist an Widersprüchlichkeit, Ueberheblickkeit und folglich auch Absurdität kaum zu ueberbieten: zuerst baut Herr Bauer eine nicht allzu schlecht recherchierte Blase über die Bedeutung mobiler, genomischer Elemente und deren Kontrolle auf, die er dann betreffend Bedeutung für die gängige Evolutionstheorie selbst zum Platzen bringt, und mit semantischen Tricks in Luft auflöst.

Darwins Evolutionstheorie beruht im Wesentlichen auf der verblüffenden Einfachheit, dass Individuen einer Tier- oder Pflanzenart betreffend Merkmalen, die auch an ihre Nachkommen weitergegeben werden, varieren, und dass diese Merkmale Selektionsprozessen unterliegen, die in ihrer Intesität zeitlich variieren können. Dadurch ändern sich die Träger dieser Merkmale über gewisse Zeiträume und es können wie oft belegt, auch neue Arten entstehen. Erst später entdeckte Mendel die Regeln der Genetik, und wiederum viel später entdeckten Watson, Crick und Rosalind Franklin die DNA als die Grundlage dieser erblichen Variation. In den letzten Jahrzenten wurden viele Gene entziffert, Mutationsgrundlagen und wesentliche Prozesse der Genregulation verstanden, epigenetische Prozesse und die Entstehung und Bedeutung mobiler Elemente im Genom entdeckt. Es wurde auch entdeckt, dass auf die Zelle oder den Organismus wirkende Stressfaktoren Auftreten und Häufigkeit dieser mobilen genetischen Elemente beeinflussen kann. Damit baut Bauer seine Luftblase auf und versucht dem Leser klar zumachen, dass es Dank dieser stressinduzierten "Umbauschübe" des Genoms zu adaptiven Veränderungen komme, und wir deshalb Darwin's Selektionshypothese vergessen könnten. Das ist natürlich Unsinn, da vorausgesetzt werden müsste, dass der Umbau des Genoms selbstinduziert in adaptiver Richtung geschieht. Tatsache ist, dass durch diese Prozesse lediglich Variation entsteht, auf die klassische Selektion wirken kann und dadurch über Generationen Adaptationen zustande kommen. Genauso ist auch die Evolution epigenetischer Regulation das Resultat von klassischen Selektionprozessen.

Im letzten Kapitel verkauft uns dann Bauer seine "Umrisse einer neuen Theorie", die über Gentransfer, Genkontrolle, HOX-Gene, mobile genetische Elemente, und genomische Entwicklungsschübe absolut nichts enthält, was man nicht schon wüsste. Dann lässt er die Blase selbst platzen, indem er die essentielle Bedeutung der natürlichen Selektion eingesteht, dass "nicht alles, was durch genomische Entwicklungsschübe neu entstand oder entsteht, ist lebens- oder vermehrungsfähig. Insoweit bleibt die Selektion eine biologische Tatsache, allerdings in einem wesentlich andern Sinne als im darwinistischen Dogma". Alles was Bauer dann hinsichtlich dieses wesentlich andern SInnes anzufügen hat, ist reine Semantik und Unterstellung (p188): "Zum Untergang von Spezies kam es im Wesentlichen nicht aufgrund kontinuierlicher Selektion, sondern im Rahmen von umweltbedingten Massenauslöschungen". Sowohl Darwin als auch die Neue Synthese gingen nicht davon aus, dass Selektionsdrucke zeitlich und geographisch nicht varieren können.

Bauer bedient sich in seiner Argumentation auch der unzimperlichen Methodik, Leuten Worte und Sinn in den Mund zu legen, die gar nicht so gesagt und gemeint waren. Beispielsweise zitiert er (p.89) Barbara McClintock's Aussage "The genome is a highly sensitive organ" und uebersetzt sie als "Das Genom ist ein hochgradig wahrnemungsbegabtes Organ. Mit "sensitive organ" war hier ein "empfindliches Organ" gemeint, was niemand abstreitet, Bauer's fälschliche oder absichtliche Uebersetzung als "wahrnemungsbegabtes Organ" legt vollständig andere Konzepte aus dem menschlichen kognitiven Bereich in McClintocks Mund.

Es ist allzu offensichtlich, dass Bauer mit den Ideen von Dawkins wie sie in dessen brillianten Büchern " The selfish gene" und " The extended phenotype" ausgedrückt sind, nicht auf vernünftige Art umgehen kann. Unterdessen gibt es eine Unzahl von Studien, die genetische und genomische Konflikte und deren Bedeutung in der Evolution von Organismen, aber auch hinsichtlich medizinischer Bedeutung für Krankheiten bis hin zum Krebs in feinstem Detail aufzeigen, die aber von Bauer, zum Leidwesen medizinischen Fortschrittes, allesamt ignoriert werden. Darwin's Theorie besteht aus zwei grossen Abschnitten, der natürlichen Selektion einerseits, und der sexuellen Selektion andererseits. Dieser zweite Abschnitt wird von Bauer vollständig ignoriert, ist aber essentiell um sowohl Darwin's Evolutionstheorie, als auch weite Teile von Dawkin's Ideen zu verstehen.

Die Aussage Bauer's, dass Darwin's Evolutionstheorie inklusive der neuen Synthese ein "nicht mehr lebensfähiges weil unbrauchbares Konzept" darstelle, zeugt deshalb im besten Falle von Bauer's uebertriebener und ignoranzgepaarter Effektheischerei und Arroganz, mit der uns auch ein sich immer wieder selbst hervorstreichender Professor nicht beeindrucken kann.

Evolutionsbiologie als Evolutionsgenetik. Ein interessantes Buch! (22. November 2008)

Die Zeiten sind vorbei, in der Evolutionsbiologen -die meisten ohne wirkliche Kenntnisse auf dem Gebiet der modernen Genetik- ihre Theoriegebäude über den Ablauf der Evolution konstruieren konnten. Deshalb kann dieses Buch denen, die bisher die Deutungshohheit über die Evolution hatten, nicht gefallen. Evolutionsbiologie wird ab sofort Evolutionsgenetik sein, alles andere ist Schnee von gestern. Dieses Buch bietet dem Leser eine gut lesbare Zusammenfassung neuester Erkenntnisse darüber, wie sich Gene im Verlauf der Evolution verändert haben, so dass immer wieder neue Arten entstehen konnten. Besonders interessant sind die Regeln, nach denen die Biosphäre die genetischen Apparate von Lebewesen weiterentwickelte. Diese Regeln machen erstmals verständlich, warum die Evolution gesetzmäßig immer komplexere Lebewesen entstehen liess. Ein brillantes, schönes, ungemein spannendes Buch!

Wo ist hier die Widerlegung? (19. November 2008)

Die Ideen aus den Erkenntissen sind als solche durchaus interessant. Allerdings bleibt der Autor eine Widerlegung der von ihm als überholt dargestellten Teile der Evolutionstheorie schuldig.
Da helfen auch die (nur ungeschickt versteckten) religiösen Anklänge nichts.
Lese-Tipp: Geschichten vom Ursprung des Lebens: Eine Zeitreise auf Darwins Spuren von Richard Dawkins (auch wenn der total gemein ist;-)

Ob Revolution oder ungewollte Modifikation - eine lesenswerte Streitschrift allemal! (16. November 2008)

Bauer hat sein Buch schon im Titel als Streitschrift wider die herrschende Interpretation des Darwinismus angelegt. Und dieses Leitmotiv zieht sich durch das ganze Buch. Dem Lesevergnügen ist dieser diskursive Stil sicherlich nicht abträglich. Am Ende fragt sich der Leser aber gleichwohl, ob es sich bei dem Theoriegebäude, das Bauer skizziert, tatsächlich um ein Konkurrenzmodell zum Darwinismus (den Bauer in Fußnote 93 einer populären Kritik folgend tatsächlich der Tautologie bezichtigt. Also, nach Bauer ist der Darwinismus nicht nur falsch sondern auch noch tautologisch ;-)) handelt oder vielmehr um eine Modifikation.

Modifiziert wird der Darwinismus durch Bauers Theorie vor allem hinsichtlich der Annahme, dass Mutationen immer zufällig durch kleine Fehler bei der Replikation von Genen entstehen. Hier trägt Bauer eine Fülle von empirischen Gegenargumenten vor aus den Bereichen Genetik, Molekularbiologie, Paläontologie, Geologie und Klimaforschung, die er überzeugend zu einem interdisziplinären Befund verdichtet: Danach würfelt das Gen nicht planlos und kontinuierlich bei der Fortpflanzung eines Organismus, sondern jede Zelle eines Organismus enthält eingebaute Mechanismen (Transpositionselemente = bisher als Genmüll verkannte Gensequenzen der Zelle, die selbst nicht der Eiweißsynthese dienen), die vor allem in Zeiten umweltbedingten Stresses aktiviert werden und neue Kombinationen von Gensequenzen im Organismus ausprobieren. Die neuen Kombinationen sind dabei keineswegs zufällige Fehler sondern haben systematischen Charakter (z.B. der Einbau von Genen anderer Organismen (etwa zur Immunabwehr) oder Vervielfachung von Gensequenzen, die von der Zelle besonders häufig benutzt werden, gleichzeitig aber nicht für die Stabilität des Grundbauplans des Organismus wichtig sind,). Offen ist nach Bauer allerdings noch die Frage, wie dieser systematische Charakter des Umbaus genau gesteuert wird. Offen ist auch noch die Frage, wie die Zelle erkennt, ob die Modifikationen erfolgreich sind und wie diese erfolgreich modifizierten Gene dann aus der Zelle eines Organismus in die die Keimbahn gelangen, denn nur dann kann der Organismus sie an seine Nachkommen weitervererben. Neben den bereits entdeckten, aber noch nicht völlig erforschten Transpositionselementen, spricht dafür vor allem der paläontologische Befund, der zeigt, dass die Ausdifferenzierung der Arten in Schüben mit klimatisch oder geologisch verursachten Umweltkatastrophen erfolgte. Mit Lamarck (den Bauer interessanterweise nur einmal in Fußnote 124 erwähnt (Danke für den Hinweis BB!)) gesprochen: Bei dem aus Grasmangel resultierenden Stress beginnen die Gene der Zellen einer Giraffe mit einem Zellumbau, der mit etwas Glück (ganz ohne Zufall geht es auch bei Bauer nicht) zu größerem Hals und größeren Beinen führen kann. Auf noch unbekannten Wegen gelangen die modifizierten Gene dieser erfolgreichen Anpassung dann in seine Keimbahn und vererben sich weiter. So formuliert wird deutlich, dass es wohl vor allem einfache Organismen sein dürften, deren Zellen sich auf diese Weise erfolgreich an die Umwelt anpassen können. Bei größeren Organismen dürfte sowohl der erfolgreiche Umbau aller Zellen als auch der Übergang der Informationen in die Keimbahn sehr viel schwieriger sein. Bei verstärkt auftretendem Umweltstress sollten große Vielzeller also wohl eher aussterben und die Evolution fällt zurück auf die aufgrund der genannten Mechanismen anpassungsfähigeren primitiveren Lebensformen. Auch dies ist eine Konsequenz von Bauers Theorie, die sich mit dem paläontologischen Befund deckt.

Formal besticht Joachim Bauers Buch durch seine glasklare Sprache. Dass er angesichts seines leicht bebilderbaren Themas, und manchmal nach bildhafter Darstellung geradezu schreiender Sachverhalte, gänzlich auf grafische Darstellungen verzichtet, ist insofern verzeihlich und mag dem Effizienzstreben seines Verlages geschuldet sein. Der Verbreitung seiner überaus verbreitungswerten Argumente hätte etwas weniger Bildaskese sicherlich nicht geschadet.