Charles darwins selektionstheorie
Die Natur macht keine Sprünge!
Charles Darwins Selektionstheorie wieder gelesen
Gemesssen an den wissenschaftlichen Standards des 19. Jahrhunderts war Charles Darwins Essay "On the Origins of Species" von 1859 weder besonders lang noch besonders logisch. Heutige Leser profitieren davon.
Darwins Hauptwerk, 1860 unter dem Titel " Über die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl...
" in Deutschland veröffentlicht, wurde geschrieben als "ein einziges großes Argument" für seine Selektionstheorie, und liest sich dementsprechend überzeugend - insbesondere, da es von Formeln, die den Lesern gewinnen wollen, nur so wimmelt: Seine Theorie " sei mit Sicherheit noch unvollendet", er konnte aber mit seinen Ideen "nicht länger an sich halten" , mußte dem geneigten Leser "einen ersten Extrakt" vorlegen.
Dieser Extrakt wurde gewonnen aus 5 Jahren Weltumsegelung und etwa 20 Jahren anschließender Forschung. Das Ergebnis des Abstrahierens ist, daß das Buch gut lesbar und daher kontinuierlich und bis heute immer wieder aufgelegt worden ist. Was, wie der Darwinforscher P. Vorzimmer belegt, keineswegs zu einer einheitlichen Rezeption geführt hat. Nach wie vor werde das Buch "häufiger zitiert als gelesen und noch häufiger gelesen als verstanden".
Daß die Forschung sich streitet, sollte, wie immer, so besonders in diesem speziellen Falle keinen heutigen Interessenten vom Selbstversuch abhalten.
Als eine Theorie, die heute, etwas modifiziert, in der Schule gelehrt wird, liest sich Darwins Text für den heutigen Leser sehr schlüssig. Das Anliegen des Verfassers wird schnell deutlich. "On the origin of species" erfüllt zwei wesentliche Zwecke. Erstens wird als treibender Mechanismus der Evolution die natürliche Selektion vorgestellt. Zweitens liefert Darwin zahlreiche empirische Beweise aus unterschiedlichen Disziplinen für seine Theorie.
Es geht nicht eigentlich darum, die Entstehung neuer Arten und die Evolution an sich zu beweisen, sondern darum, das Wie des Wandels zu erklären.
Darwins Selektionstheorie läßt sich grob in sechs Gedankenschritte gliedern:
Erstens vermehren sich die Organismen der Natur exponentiell. Zweitens wachsen die natürlichen Ressourcen, ihre Nahrungsgrundlage, linear. Daraus ergibt sich drittens, daß sich alle Organismen in einem immerwährenden Kampf um ihre Existenzgrundlage, einem "struggle for existence" befinden. "Es werden immer viel mehr Individuen geboren, als überhaupt überleben können" Viertens treten in der Natur innerhalb aller Arten Individuen mit Varietäten /Abweichungen auf. Einige davon sind für die Organismen günstig, lassen sie ihren Lebensumständen mehr abgewinnen - wie z.
B. ein dickerer Schnabel zum Nüsseknacken-, andere sind ihnen nachteilig. Aus 3. und 4. ergibt sich fünftens: Diejenigen Individuen, die sich vorteilhaft von anderen unterscheiden, können sich im Kampf ums Dasein besser bewähren, eher durchsetzen und haben eine bessere Chance, sich zu vermehren. Diesen Vorgang nennt Darwin natürliche Selektion.
Die langfristige Anwendung dieses Mechanismus bedeutet sechstens: Durch die Replikation der vorteilhaften Varietäten in der Vererbung und das Akkumulieren neuer Vorteile über mehrere Generationen hinweg entstehen neue Arten.
Diese Theorie wird in einer klassischen Fünfteilung präsentiert. Auf eine kurze Einleitung, die die Notwendigkeit der Theorie begründet, folgt die Darlegung der eigentlichen Theorie (Kap.1-5). Im 3. Teil (Kap.
6-9) diskutiert Darwin möglichen Einwände gegen seine Theorie, um im 4. Teil (Kap. 10-13) Belege aus verschiedenen naturwissenschaftlichen Disziplinen für sein Theorie anzuführen. Das letzte Kapitel bildet eine Art Miniversion des ganzen Buches, in dem schlagwortartig noch einmal alle Thesen präsentiert werden.
Darwin geht vom bekannten zum unbekannten vor. Im 1.
Kapitel, "Variation under Domestication" berichtet er von Zuchtergebnissen von Haustier- und Nutzpflanzenzucht und von den Variationen, mit denen die Züchter operieren können. Dabei geht Darwin davon aus, daß Abweichungen, die einmal aufgetreten sind, nicht wieder verschwinden, sondern in den nächsten Generationen wieder auftreten können. Dem Menschen stehen durch die immer neuen Variationen unzählige Möglichkeiten offen, die eine oder andere Linie zu selektieren und zu kultivieren. Selektion und Evolution werden dabei als immerwährende Prozesse aufgefaßt. Als Beispiel nennt Darwin den Weizen, der schon jahrhundertelang Kulturpflanze der Menschen sei und bei dem immer noch neue Variationen auftreten.
Die Ursachen der Variationen kann Darwin nicht klären.
Mendel arbeitete zwar schon an seinen Versuchen,, seine Theorie wurde erst 1866 veröffentlicht. Er erkannte aber, daß Vererbung nicht notwendigerweise kontinuierlich erfolgt: " Seltene Veränderungen treten nicht immer in allen aufeinanderfolgenden Generationen auf, sondern nur gelegentlich. Wenn aber nun ein Merkmal an einem Individuum zum Vorschein kommt (...) und dann in seiner Nachkommenschaft wieder erscheint, so ist man schon durch die Wahrscheinlichkeitstheorie genötigt, diese Wiederkehr durch Vererbung zu erklären.
"
In der ersten Ausgabe des "origin of species" machte Darwin noch die recht allgemeine Aussage, daß die Variabilität eines Organismus' sowohl von der Beschaffenheit des Organismus selbst als auch von den ihn umgebenden Lebensbedingungen, von seiner Umwelt abhängt. In späteren Ausgaben sollte er den Umweltfaktoren mehr und mehr Einfluß zuschreiben. Schon 1859 aber hielt er fest, daß es Unterschiede zwischen Wild- und Haustieren gab, was die Anzahl der Variationen betraf. Unter künstlichen Verhältnissen treten seiner Meinung nach mehr Abweichungen auf als in der Natur. Das erklärt er mit der Empfindlichkeit der Fortpflanzungsorgane, die auf jeden so kleinen Unterschied in Wasser- Wärme- oder Futterzufuhr reagierten. "Nichts ist einfacher, als ein Tier zu zähmen und nichts schwieriger, als es dazu zu bringen, sich in künstlicher Umgebung fortzupflanzen".
Darwin glaubte zudem, daß auch Variationen, die ein Organismus im Laufe seines Daseins erwarb, wie z.B. die lahmen Flügel einer Hausente, vererbt werden könnten. Den heute gemachten Unterschied zwischen Genotyp und Phänotyp kannte er noch nicht.
Wichtiger aber als dieses Mißverständnis war Darwins grundlegende Annahme, Variationen würden vererbt und daß so die Züchter oder die Natur die Möglichkeit hatten, die Entwicklung der Arten zu steuern.
Zusammenfassend läßt sich sagen: Der Mechanismus, der in der Natur den Artenwandel steuert, ist für Darwin die natürliche Selektion, das "Rohmaterial", mit dem diese arbeitet, sind die immer wieder auftretenden Variationen.
Darwin hat seine Erkenntnisse keineswegs in dieser Reihenfolge gewonnen. Seine Leistung besteht vielmehr darin, Ergebnisse verschiedener naturwissenschaftlicher Disziplinen und eigene Beobachtung in den richtigen Bezug zueinander gesetzt zuhaben, so daß am Ende ein Puzzle zusammengesetzt schien.
Mit einem Großvater, der Schriften in Zoologie verfaßte, und einem Vater , der die Sammelleidenschaft des jungen Charles unterstütze, wurde Darwin früh mit naturwissenschaftlichem Denken vertraut gemacht. Daß er später sein Studium der Medizin und der Theologie als seiner naturwissenschaftliche Karriere nicht abträglich empfand, gehört zum Wissenschaftsverständnis des 19. Jahrhunderts. Es wird angenommen, daß bis zu seiner Weltumsegelung Darwin auch davon ausging, daß Arten durch Schöpfung in die Welt gekommen seien.
Wie er selbst sagte, brachte ein Expeditionsschiff ihn auf seinen Karriereweg. 1831 suchte der Kapitän der HMS Beagle, Fitz Roy, einen Begleiter, der zugleich Wissenschaftler und Gentleman sein sollte. Darwin heuerte an und bekam den Auftrag, alle ihm auffallenden Absonderlichkeiten, Neuheiten und nicht klassizfizierbaren Erscheinungen an englischen Museen zu schicken. "Löwenwärter" nannte er sich zu dieser Zeit, der den hungrigen Löwen = Naturwissenschaftlern daheim immer genug Futter zusenden mußte. Für Darwin selbst bedeutet die Reise vor allem unglaubliche Beobachtungen in der Pflanzen und Tierwelt. Zu dem wesentliche Element der Theorie fand Darwin hier auf dieser Weltumsegelung.
Beobachtungen insbesondere auf den Galapagosinseln brachten ihn zu der Erkenntnis, daß es immer und überall Variationen innerhalb einer Art gibt. Das beste Beispiel sind die berühmt gewordenen Variationen der Galapagosfinken, die in den wesentlichen Fink-Charakteristika übereinstimmen, aber durch Schnabel- und Flügelform ihrer jeweiligen Lebensumständen besonders angepaßt scheinen. Es hatte, so Darwin, auf den einzelnen Inseln , eine Auswahl der best angepaßten Varietät stattgefunden, die sich im Laufe der Zeit zu eigenen Arten und Unterarten entwickelten. Dazu muß bemerkt sein: Daß Arten sich veränderten, galt in der naturwissenschaftlichen Welt als unumstritten. Darwins Anliegen war, den Mechanismus dieser Änderung zu erkennen. Anders als Lamarck, der an einen den Tieren selbst innewohnen Trieb zur Veränderung glaubte - die Giraffe streckt ihren Hals so lange bis er lang genug ist - glaubte Darwin an einen Auswahltrieb in der Natur.
Darwin sah weiterhin die Analogie zur Tierzucht durch Menschenhand. Die Selektion der Züchter von Haustieren oder Nutzpflanzen und die Selektion in der Natur hatten dasselbe Ziel: die "bessere" Variation zur Vererbung und Verbreitung kommen zu lassen.
Was ihm fehlte in der Gedankenkette, war das Motiv für die Selektion seitens der Natur. Wieso konnten nicht verschiedene Variationen nebeneinander her leben im selben Lebensraum?
Die Antwort auf diese Frage verschaffte ihm Lektüre. 1838 las Darwin Malthus' Essay" On the principle of population". Wie Darwin in seiner Autobiographie schrieb, wurde diese Buch zum Katalysator seiner Evolutionstheorie".
Ihn fesselte die Idee vom "Kampf ums Dasein (...). Unter diesen Umständen werden günstige Variationen dazu tendieren, bewahrt zu werden, ungünstige werden zerstört. Das Ergebnis davon wäre die Formation neuer Arten.
Hier endlich hatte ich schließlich eine Theorie, mit der man arbeiten konnte."
Wieso es auch nach Entdeckung dieser Theorie noch 21 Jahre dauern sollte, bis Darwins Hauptwerk erschien, ist umstritten. Er selbst begründet es in erster Linie mit naturwissenschaftlicher Skepsis. "Ich war so darauf bedacht, Vorurteile zu vermeiden, daß ich mich entschloß, ein Zeitlang nicht die knappste Skizze dazu aufzuschreiben". Erst nach gründlicher Reflexion und mehreren Jahren Sammler- und Forschungstätigkeit habe er sich erlaubt, über die Fragestellung zu spekulieren und einige Notizen zu machen. 1844 verwandelten sich diese in eine skizzenartige Zusammenfassung, an denen er weiter, bis 1859 gearbeitet habe.
Immerhin hielt er seine Theorie für so wichtig, daß er seine Frau beauftragte, im Falle seines Todes diese Skizzen zu veröffentlichen.
Tatsächlich widmete Darwin die Zeit nach seiner Rückkunft zahlreichen Sortierarbeiten und Grundlagenforschung auf anderem Gebiet. Allerdings stand er auch in den 40er und 50er Jahren in Briefwechsel mit Züchtern und Botanikern in ganz Europa, um Kenntnisse über Variationen bei Haus- und Wildtieren zu sammeln.
Darwin war um die Mitte des 19. Jahrhunderts keineswegs der einzige, der an der Evolutionstheorie arbeitete. Die Existenz seines Essays von 1859 haben wir vielmehr dem Zusammenwirken verschiedener Disziplinen und der Funktionsweise des Wissenschaftsbetriebes damals zu verdanken - vermutlich auch der Existenz zahlreicher Gentlemanwissenschaftler mit Zeit und Geld für aufreibende Empirie- und ihrer Zusammenarbeit über Ländergrenzen hinweg.
1850 bereits stellte die Pariser Akademie der Wissenschaften eine Preisaufgabe, daß die Beziehung zwischen den Arten heute und ihren früheren Formen geklärt werden möge. Die Frage mußte 1854 noch einmal gestellt werden, bevor eine preiswürdige Lösung eingereicht wurde. Sie stammte von Heinrich G. Bronn, der auch Darwins erste Schriften in Deutschland bekannt gemacht hatte und der Übersetzer der Ausgabe von 1860 werden sollte.
1848 reisten der Kaufmann Bates und der Landvermesser Wallace nach Südamerika, um Erkenntnisse über den Ursprung der Arten zu gewinnen. Im Gepäck hatten sie Das Reisejournal Darwins, das dieser 1839 veröffentlicht hatte, und Malthus.
Aus dieser Lektüre und eigenen Beobachtungen kamen sie zu Ergebnissen wie Darwin: Artenwandel durch natürliche Selektion. Wallace sandte seine Thesen 1857 mit der Bitte um Publikation an Darwin. Dieser kam der Bitte nach, sah sich aber schließlich selbst genötigt, schleunigst mit seinen eigenen Ergebnissen an die Öffentlichkeit zu gehen.
Als ihn der Brief von Wallace erreichte hatte er ein umfassendes Werk zu 2/3 fertiggestellt. Ihm schien es jetzt aber günstiger, einen knapperen "Essay" zu verfassen, der schnell viele Leser erreichen könnte, und so schrieb er eine Kurzfassung. Wobei "Kurzfassung" und "Essay" immer noch im Wortessinne des 19.
Jahrhunderts verstanden sein wollen. Bei "On the Origin of species" handelt es sich um ein mehrere hundert Seiten starkes, nach Regeln der klassischen Rhetorik abgefaßtes wissenschaftliches Werk.
Darwin mußte geahnt haben, daß seine Schrift nicht ohne Widerspruch bleiben würde. Auch hatte er von seinem Material nur etwa ein Drittel unterbringen können. Kurzum, nachdem im November 1859 die erste Auflage des "On the Origin" erschien und gleich vergriffen war, setzte sich Darwin im Dezember nieder und schrieb eine 2. verbesserte Auflage, die bereits im Januar 1860 erschien.
Bis 1872 reagierte er fortlaufend auf Kritik und neue Erkenntnisse seiner Forscherkollegen und arbeitete insgesamt 6 Fassungen aus - was heute zu erheblichen Auseinandersetzung unter Biologiehistorikern führt, welche Ausgabe den "Originaldarwin" enthält.
In klassisch rhetorischer Methode belegt Darwin seine Theorie im letzten Kapitel noch einmal durch den Gegenbeweis. Dies Kapitel wirkt übrigens am überzeugendsten, so als glaube Darwin sich nun selbst mehr. Er entkräftet der Reihe nach mögliche Gegenargumente und andere Ansätze, so daß seine Theorie am Ende die plausibelste sein muß. Was im Originalton die vorsichtige, aber nachdrückliche Formulierung annimmt: "Wir sollten sehr vorsichtig sein, zu behaupten, daß ein Organ ein Instinkt oder ein Individuum seine jetzige Form nicht durch viele kleine Teilschritte erhalten haben könnte."
Ein wesentliches Gegenargument gegen seine Theorie der Zwischenschritte war die Frage nach den Zwischenformen: wenn neue Arten schrittweise durch Akkumulation verschiedener Variationen entstehen, warum sehen wir dann nicht einen Haufen Zwischenformen um uns herum? Darwin antwortete mit dem Maßstab der Natur, in der Veränderungen sehr langsam und oft nur in einzelnen Individuen stattfinden.
Die Langsamkeit der Entwicklung ist auch der Grund, warum jahrhundertelang an andere Theorien geglaubt wurde. Kein Mensch erlebt die vollständige Entwicklung einer neuen Art, die sich über Jahrhunderte vollzieht, oder kann sie sich auch nur vorstellen.
Indem er an der Theorie der kleinen Schritte festhielt, stellte Darwin sich und seiner Theorie selbst ein Bein. Wohl unterschied er zwischen leichten Abweichungen (modification, difference) zwischen Eltern und Kindern und plötzlichen, auffälligen Veränderungen, die er monstrosities oder saltations nannte. (Was das Verständnis etwas erschwert: Darwin hat keine einheitliche Begrifflichkeit, sondern verwendet etwa 10 verschiedene Begriffe für die Variationen, die zwischen den Individuen einer Art auftreten können.) Sein Motto Natura non facit saltum- die Natur macht keine Sprünge, behielt er aber bis zum Schluß bei.
Diese Sprünge hätten möglicherweise sein Theoriegebäude erschüttert. Er glaubte nicht, daß plötzlich auftretende Monstrositäten sich als günstig erweisen und vererbt würden. Hier wurde ihm vehement widersprochen: könnte nicht die Evolution beschleunigt werden, wenn die Natur Verbesserung in großen Schritten hervorbrächte?
Der wesentliche Gegnerschaft zu Darwins Evolutionstheorie sammelte sich im Lager der Theologen und Anthropologen. Hier wurde grundsätzlich die Möglichkeit einer Entwicklung ohne Gottes lenkende Hand abgelehnt. Aber auch der gnadenlose Kampf ums Dasein paßte nicht ins Bild der harmonischen Schöpfung. Diesen Vorwürfen der "Unsittlichkeit" versuchte Darwin mit seinem Schlußwort zu begegnen.
Seiner Meinung nach lag in der Vorstellung einer sich ständig weiter entwickelnden, sich vervollkommnenden Natur mindestens ebensoviel Grandeur wie in der Idee der Schöpfung.
Als heutiger Leser kann man bedauern, daß Darwin auf seine Hauptwidersacher, die Schöpfungstheoretiker nicht näher eingeht. Gern hätte man gewußt, wer und was sich hinter dem pauschal gebrauchen "creationalist" verbirgt und wieviele seiner Zeitgenossen daran geglaubt haben mögen (oder heute noch glauben).
Das Buch vermittelt über die eigentliche Theorie der natürlichen Selektion hinaus spannende Denkansätze, etwa über die Entwicklung des menschlichen Geistes, der Darwin zufolge ebenso durch Variationen, step by step verbessert wird. Das Buch beschäftigt sich hingegen nicht - im Gegensatz zu einer weit verbreiteten Ansicht - mit Selektionsmechanismen innerhalb der menschlichen Gesellschaft. Sozial-Darwinismus ist eine Erfindung späterer Zeiten.
Auch die Frage, inwieweit der Mensch Abkömmling vom Affen ist, lies Darwin unbeantwortet, obwohl er sie als höchst spannend bezeichnete.
Darwin hatte erkannt, daß in Ergänzung zu seiner Theorie der Variationen noch eine erklärende Theorie der Vererbung gefunden werden müsse. In 20 Jahren Forschung zum Thema legte er verschiedene Thesen dazu und Erkenntnisse zur ökologischen Beeinflusssung der Vererbung vor, die im einzelnen aufgegriffen, fortgeführt oder widerlegt wurden und die letzten Endes zur Entstehung neuer Spezialdisziplinen, wie z. B. der Genetik führten.
Für den nicht naturwissenschaftlich vorgebildeten Leser sind die zahlreichen Beispiele weniger fesselnd als Darwins eigentliche Theorie.
Die aber liest sich trotz der altertümlichen Sprache verständlicher als viele naturwissenschaftliche Werke von heute.
Möglicherweise sind Darwins Vorzüge nicht die, die gewöhnlicherweise einem Naturwissenschaftler nachgerühmt werden: er zieht Schlüsse weit jenseits der beweisbaren Tatsachen und schreibt eher, um zu überzeugen, denn um zu beweisen. So versteht man auch heute, warum Darwin mit dem Buch von 1859 das erreichte, was er Zeit seines Lebens anstrebte: " a fair place among scientific man".
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