Das Leben
Hintergrundinformation

Die Evolutionstheorie

Charles Darwin. Ausschnitt eines Gemäldes von George Richmond,
späte 1830er Jahre. Aus >> wikipedia, Charles Darwin
(public domain).

Bis ins 19. Jahrhundert hinein dominierte im christlichen Kulturkreis die biblische Schöpfungsgeschichte die Vorstellung von der Entstehung des Lebens. Mit der kopernikanischen Revolution (>> mehr) war vielen Menschen aber klar geworden, dass man nicht alle Aussagen der Bibel wörtlich nehmen darf. Im 17. und 18. Jahrhundert war die Beschäftigung „mit den Steinen“ große Mode geworden; aus ihr ging die Geologie hervor. Die Geologen begannen, die Gesteine nach der Zeit ihrer Ablagerung einzuteilen. Sie erkannten, dass die Erde unvorstellbar viel älter sein musste als die wörtliche Auslegung der Bibel nahe legte. Über das wirkliche Alter konnten sie nur Vermutungen anstellen; das frühere „Wunderkind“ Lord Kelvin (der bereits mit 10 Jahren die Universität besuchte) etwa schätzte die Erde im Jahr 1862 auf 98 Millionen Jahre - eine Einschätzung, die er bis zum Jahr 1897 mehrfach nach unten, auf zuletzt höchstens 24 Millionen Jahre, revidierte. Länger, so dachte er, konnte ein Himmelskörper wie die Sonne nicht leuchten, ohne alle seine Brennstoffe zu verbrauchen (ein Problem, dass erst die Entdeckung der Kernfusion als Energiequelle löste). Eine andere Einschätzung wurde aber durch die Entdeckung versteinerter, ausgestorbener Tierarten genährt: Bald erkannten die Geologen, dass bestimmte Fossilien nur in Gesteinen eines bestimmten Alters auftraten, und daher zu Altersbestimmung geeignet waren. Die Entdeckungen erschütterten auch den Glauben an die Unveränderlichkeit der Schöpfung und warfen unangenehme Fragen nach der Vorsehung auf: Warum erschuf Gott erst Arten, die er später wieder vernichtete?

Im Jahr 1809 veröffentlichte der französische Biologe Jean-Baptiste de Lamarck, Professor am Pariser Museum für Naturgeschichte, mit seiner “Philosophie zoologique” erstmals eine Evolutionstheorie: Genau wie sich ausgewachsene Tiere durch allmähliche Veränderungen aus einer befruchteten Eizelle entwickeln, sollte sich die Welt des Lebendigen von den einfachsten zu immer komplexeren Lebensformen entwickeln. Die Veränderlichkeiten der Arten hatte er an fossilen Weichtieren aus dem Pariser Becken erkannt. Sein Gedanke fand damals zwar Anhänger unter den Naturforschern, rief aber in der breiten Öffentlichkeit kaum Reaktionen hervor. Das sollte im Jahr 1859 ganz anders sein, als Charles Darwins Buch „Die Entstehung der Arten“ erschien. Darwin hatte erkannt, dass zur Evolution nicht nur die schon von Lamarck erkannte Veränderung der Arten von einem ursprünglichen zu einem abgeleiteten Zustand gehörte (von den Biologen heute „Anagenese“ genannt), sondern auch die Aufspaltung alter Arten zu neuen – Evolution durch Verzweigung (von Darwin als „Baum des Lebens“ bildlich beschrieben, von den Biologen heute “Kladogenese” genannt). Die Arten hatten sich danach aus gemeinsamen Vorfahren entwickelt, in Lamarcks Vorstellung war noch jede Abstammungslinie aus einem durch „Urzeugung“ entstandenem Infusorium entsprungen.

Darwins Theorie beruhte auf zwei Erkenntnissen: Er wusste erstens, dass alle Individuen einer Art sich voneinander unterscheiden und dass diese Unterschiede erblich sind. Sie sind die Grundlage der Tier- und Pflanzenzucht (Darwin war Mitglied in zwei Taubenzuchtvereinen), wo die aus Sicht der Züchter besten Exemplare zur weiteren Zucht verwendet werden und die ausgesuchten Merkmale sich immer stärker ausprägen. Zweitens wird in der Natur ein Überschuss an Nachwuchs produziert; dies hatte der britische Nationalökonom Thomas Malthus schon 1798 in seinem “Essay on the Principle of Population” beschrieben und Hungerkatastrophen vorausgesagt. Der Überschuss an Nachwuchs führt aber meist nicht zu steigenden Tierzahlen, vielmehr bleibt diese im Durchschnitt gleich. Nur ein Teil des Nachwuchses überlebt also; und wer überlebt, war nach Darwin nicht rein zufällig: Vielmehr übernahmen selektive Kräfte der Natur wie Nahrungsangebot oder Raubtiere die Rolle des Züchters - die Auswahl der besten Exemplare. In der Natur sind das die Individuen, die am besten an die natürlichen Gegebenheiten angepasst sind, etwa mehr Nahrung fanden oder für Raubtiere schwerer zu erkennen waren. Diese pflanzen sich mit höherer Wahrscheinlichkeit fort - auf diese Weise, also indirekt und unbewusst, wählt die Natur die am besten angepassten Individuen einer Population aus; und im Laufe der Zeit entstehen durch diese “natürliche Auslese” immer besser angepasste Arten. Nicht die Arten passten sich also an die Umwelt an (Lamarcks Idee), sondern die Umweltbedingungen führen dazu, dass sich nicht alle Individuen gleich gut vermehren können, sondern besser angepasste Lebewesen Vorteile haben.

Die folgenreiche Reise eines Naturforschers um die Welt

Charles Darwin hatte sich als junger Mann an den Universitäten Edinburgh und Cambridge intensiv mit den Naturwissenschaften auseinandergesetzt, unter anderem entstand dort eine lebenslange Liebe zu geologischen Untersuchungen. Mit 22 Jahren begann er, im Dezember 1831, eine fünfjährige Tätigkeit als Naturforscher auf der H.M.S. Beagle, die die südliche Küste Südamerikas kartieren und die Welt umsegeln sollte, um chronometrische Aufzeichnungen zur Bestimmung der Längengrade zu machen. Auf dieser Reise untersuchte er die Geologie, Tiere und Pflanzen vor allem Südamerikas, darunter die später so berühmt gewordene Tierwelt der Galapagos-Inselgruppe (dabei war Darwin die später so wichtige Artenvielfalt auf den Inseln zunächst nicht aufgefallen). Diese Reise sollte aus zwei Gründen bedeutsam für die Entwicklung der Evolutionstheorie werden. Zum einen las Darwin auf dem Schiff Lyells “Prinzipien der Geologie” (>> mehr), in denen Lyell zeigt, dass kleine Veränderungen sich über sehr lange Zeiträume zu gewaltigen Änderungen summieren können. Zum anderen hat wohl kaum ein Naturforscher derart intensiv die gesamte Welt der Natur kennengelernt wie Darwin, der Lebensräume, Verhalten und Verbreitungsgebiete von Tieren und Pflanzen sorgfältig beobachtete und gedanklich verarbeitete. Wann Darwin dabei begann, seine Theorien auszuarbeiten, hat ganze Generationen von Wissenschaftshistorikern beschäftigt; Einigkeit besteht bis heute nicht.

Darwin selbst verweist in “Die Entstehung der Arten” auf die Verbreitung der Bewohner Südamerikas und der “Beziehungen der jetzigen zu der früheren Bevölkerung dieses Weltteils”; Tatsachen, die ihm “einiges Licht auf den Ursprung der Arten zu werfen” schienen. Im September 1832 fand er etwa bei einem Aufenthalt der Beagle in Bahía Blanca Knochen eines ausgestorbenen Riesenfaultieres, das den noch lebenden Faultieren anatomisch ähnelte, aber fast so groß wie ein Elefant war - viel zu groß, um auf Bäumen zu leben. Am Rio Negro in Patagonien hörte er Gauchos von einem “kleinen Strauß” sprechen, der neben dem verbreiteten “südamerikanischem Strauß” (heute werden die in Südamerika lebenden Laufvögel Nandus genannt) vorkommen sollte - Darwin erkannte bald, dass das Verbreitungsgebiet beider Arten sich kaum überschnitt. Ausgestorbene Verwandte heutiger Tiere und ähnliche, aber getrennt voneinander vorkommende Arten - Zeit und Raum, so ahnte Darwin wohl bald, konnten irgendwie neue Tierarten entstehen lassen.

Nach seiner Rückkehr im Oktober 1836 begann Darwin damit, das umfangreiche Material aufzuarbeiten, das er während der Reise gesammelt hatte. Er gab eine fünfteilige “Zoologie der Reise der H.M.S. Beagle” heraus, veröffentlichte sein Tagebuch (“Die Fahrt der Beagle”) - und dachte weiter darüber nach, ob Arten durch allmähliche Veränderungen entstehen können. Die auf der Fahrt gesammelten Tiere waren von Spezialisten untersucht worden - Richard Owen untersuchte die fossilen Säugetiere, John Gould die Vögel, Thomas Bell die Reptilien. Eine entscheidende Rolle spielte dabei die Vogelwelt der Galapagos-Inseln. Gould hatte erkannt, dass die Inseln jeweils eigene Arten an Spottdrosseln und Erdfinken besaßen - und Darwin erkannte die Bedeutung dieser Entdeckung: Die Galapagos-Inseln, die eigentlich die Gipfel von im Meer verborgenen Vulkanbergen sind, waren niemals mit dem Festland verbunden; alles Leben war daher vom Festland eingewandert. In ganz Südamerika gibt es etwa nur eine einzige Spottdrossel-Art, auf Galapagos auf drei Inseln drei Arten. Könnte nicht die Festlandsart auf die Inseln gelangt sein, und die drei Arten sich auf den jeweiligen Inseln aus ihr entwickelt haben? Wäre dies nicht ein schönes Beispiel für die Veränderlichkeit von Arten?. An den Finken ließ sich zudem erahnen, wie die “selektiven Kräfte der Natur” ihre Rolle bei dieser Artbildung gespielt haben könnten: Die Schnäbel der drei Arten waren jeweils an andere Nahrung angepasst - Insekten, Kakteen oder Samenkörner. Darwin sollte diesen Gedanken noch weiterdenken: Warum sollten die Arten insgesamt nicht ebenfalls einen gemeinsamen Vorfahren haben? So entwickelte er die Idee vom „Baum des Lebens“, der sich aus einem gemeinsamen Stamm immer weiter verzweigt und schließlich die Vielfalt des Lebens hervorbringt.

Diskussion, und begann auf Lyells Rat mit der Abfassung eines Buches. Dann erreichte ihn 1858 ein Brief des Naturforschers Alfred Russel Wallace mit einem Manuskript, das genau Darwins Theorie enthielt.

Der andere Darwin

Alfred Russel Wallace hatte sich seine Naturkenntnisse überwiegend selber beigebracht; als achtes von neun Kindern eines verarmten Anwalts kam ein Universitätsstudium nicht in Frage. 1848 ging er mit 25 Jahren, angeregt durch die Reiseberichte Alexander von Humboldts und Charles Darwins, nach Brasilien, um Tiere und Pflanzen zu sammeln, die er an Museen verkaufen wollte. Vier Jahre blieb er in Amazonien - und verlor seine Sammlung bei einem Schiffbruch auf der Rückfahrt. Nur die Tatsache, dass sein Agent Samuel Stevens die Ladung ohne sein Wissen versichert hatte, bewahrte ihn vor dem finanziellen Ruin. 1854 brach er wieder auf, diesmal für acht Jahre auf die Inseln des Malaiischen Archipels. Er sammelte viele Tausend Tiere, die er an Stevens sandte - und entdeckte schnell die Variabilität innerhalb der Arten. Wallace untersuchte auch die Verbreitungsmuster vieler Tierarten in “seinem” Archipel, und brachte diese mit ihrer Entstehungsgeschichte in Zusammenhang. Als er diese Gedanken mit Malthus’ Studie über das Bevölkerungswachstum verband, kam er zum selben Ergebnis wie Darwin (dessen Überlegungen er nicht kannte). Und genau diesem, mit dem er seit zwei Jahren korrespondierte, schickte er sein Manuskript ... Der Rest ist Geschichte: Joseph Hooker und Charles Lyell setzten am Vorabend der Jahresversammlung der Linné- Gesellschaft zwei Beträge auf die Tagesordnung: Darwins Abhandlung von 1844 und Wallace Manuskript. Damit war Darwin ältere Urheberschaft nachgewiesen. Zwar würdigt Darwin später Wallace in seiner “Entstehung der Arten”, aber beinahe ist er als Zweiter doch in Vergessenheit geraten. Aber da gibt es noch die Wallace-Linie, eine mitten durch das Malaiische Archipel verlaufende biogeografische Trennlinie, die eine asiatische Flora und Fauna im Westen von einem australischen Gegenpart im Osten trennt. Wallace hatte sie 1869 in seinem Buch “Das Malayische Archipel” beschreiben, heute ist sie nach ihm benannt. Sein eigenes Buch von 1889 über die natürliche Auslese nannte Wallace “Darwinismus”.

Innerhalb von anderthalb Jahren vollendete Darwin nach diesem Schock sein Buch “Die Entstehung der Arten”. Darwins Buch profitierte von seinen profunden Naturkenntnissen - es fließt von Beispielen aus allen Zweigen der Naturgeschichte geradezu über. (Wallace soll das Buch, das Darwin ihm geschickt hatte, fünf oder sechs Mal gelesen und jedesmal noch tiefer beeindruckt gewesen sein.) Die Massen an Material konnten eine Diskussion nicht verhindern: Die Vorstellung einer sich verändernden Tier- und Pflanzenwelt war zu ungewohnt; und außerdem waren nach Darwin die Organismen Ergebnis eines natürlichen Prozesses, und nicht Schöpfungen eines göttlichen Meisters. Darwin oder die Bibel? Die Diskussion ist bis heute nicht ganz beendet (>> hier), und weil das Buch einen derart radikalen Bruch mit überkommenen Gedankenwelten darstellte, gilt es als “Grundstein der modernen Welt” (die Wissenschaftshistorikerin Janet Browne, siehe Literaturtipps am Ende).

Darwins “Entstehung der Arten” verändert die Welt

Mit seiner Evolutionstheorie lieferte Darwin eine Lösung für ein altes Problem der Naturkundler: Diesen war aufgefallen, dass viele Tiergruppen gemeinsame Merkmale hatten. So haben z.B. Frösche, Schlangen, Vögel und Menschen eine Wirbelsäule. Auch waren offensichtlich einige Tiere sich so ähnlich, dass man von „Verwandtschaften“ sprach: So sind beispielsweise Katzen offenbar mit Luchsen, Löwen und Geparden verwandt, und wurden von den alten Naturkundlern in eine gemeinsame Gruppe (die „Katzenartigen“) gesteckt. Aus Darwins Theorie folgt nun: Frösche, Schlangen, Vögel und Säugetiere stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab, dem sie alle die Wirbelsäule verdanken. Katzen, Luchse, Löwen und Geparden sind tatsächlich über einen gemeinsamen Ahnen verwandt – und sich nicht nur zufällig ähnlich. Darwins Theorie regte die Zoologen zu vergleichenden Untersuchungen an, bei denen sie zahlreiche “Homologien” entdeckten: Strukturen mit einer gemeinsamen stammesgeschichtlichen Herkunft. Das Wort Homologie hat der britische Anatom Richard Owen geprägt, dem aufgefallen war, dass die Gliedmaßen der unterschiedlichsten Lebewesen ähnlich aufgebaut waren: So sind etwa die Knochen in den Flügeln der Vögel genau wie in unseren Armen zusammengesetzt. Owen glaubte jedoch, diese Ähnlichkeit sei der Plan des Schopfers; Darwins Erklärung war die gemeinsame Enstehungsgeschichte. Einen weiteren Hinweis lieferte die Untersuchung der Entwicklung von Embryonen: In den 1830er Jahren entdeckte der deutsch-baltische Naturforschers Karl Ernst von Baer, dass Embryonen in ihrer frühen Phase ein allen Tierarten gemeinsame Form haben (und sich alle Organe auf drei Schichten im Embryo zurückführen ließen, die er Keimblätter nannte), die artspezifischen Eigenschaften entstehen erst später. Später zeigt Ernst Haeckel, dass sie dabei die stammesgeschichtliche Entwicklung rekapitulieren:  So durchlaufen die Embryonen der Wirbeltiere ein Stadium, in dem sie Kiemen haben. (Diese von Haeckel zum “Biogenetischen Gesetz” erklärte Erkenntnis wird heute nur noch als “Grundregel” bezeichnet, da es Ausnahmen gibt - Embryonen verfügen auch über eigene Anpassungen an ihre Umwelt, die zu Abweichungen führen können.) Diese Abfolge zeigt, dass in der Evolution neue Merkmale stets auf bereits vorhandenen Merkmalen aufbauen. Diese Erkenntnisse führten dazu, dass sich einige Aspekte von Darwins Theorie, so die Idee von der Evolution als solcher und von der gemeinsamen Abstammung, schon einige Jahren nach Erscheinen von „Die Entstehung der Arten“ durchgesetzt hatten.

Andere Aspekte lösten heftige Diskussionen aus, etwa die Theorie von der natürlichen Auslese als Ursache der Evolution und Darwins Vorstellungen von der Artenentstehung. Dabei spielte nicht nur die wörtliche Auslegung der Bibel eine Rolle, sondern auch naturwissenschaftliche Theorien wie die „Typenlehre“ – der auf die Griechen zurückgehende Glaube, dass alle scheinbar veränderlichen Naturphänomene sich in unveränderliche Klassen (“Typen”) einteilen lassen. Für Aristoteles war ein Huhn nur eine (mehr oder weniger fehlerhafte) Ausprägung einer “Huhnheit”; Darwin machte aber gerade die individuellen Ausprägungen der einzelnen Individuen innerhalb der Klassen zum Ansatzpunkt der natürlichen Auslese; eine Erkenntnis, die er mit Alfred Russel Wallace teilte, die aber erst 80 Jahre später allgemein anerkannt werden sollte. Heute ist dies Denkweise die Grundlage des Populationsdenkens in der Biologie ist: Eine Art ist die Gesamtheit ihrer Populationen, mit all der in ihnen steckenden individuellen Vielfalt. In der Sowjetunion und von vielen ihrer Anhänger wurde der Darwinismus aus einem anderen Grund abgelehnt: Er galt wegen des >> Sozialdarwinismus als kapitalistische Ideologie.

Sozialdarwinismus

Während Darwins Ideen im 19. Jahrhundert in der Biologie noch heiß umstritten waren, wurden sie gesellschaftlich bereits umgesetzt: Als erster wandte der englische Philosoph Herbert Spencer die Evolutionstheorie auf die Gesellschaft an und prägte 1864 den Begriff “Überleben des Tüchtigsten” (survival of the fittest), den Darwin 1869 in die 5. Auflage seiner Entstehung der Arten übernimmt. Spencer glaubte, dass auch in der Gesellschaft die “unsichtbare Hand der Evolution” dafür sorgt, dass sich langfristig das durchsetzt, was für das dauerhafte Bestehen der Gesellschaft am besten sei. Im wilden Kapitalismus der frühen Industrialisierung (>> mehr) wurde dies aber bald so verstanden, dass auch in Wirtschaft und Sozialpolitik der “Kampf” die entscheidende Antriebskraft sein sollte und damit die Ellenbogen-Gesellschaft des Manchester-Kapitalismus gerechtfertigt.

Der englische Naturforscher Francis Dalton (wie Darwin ein Enkel Erasmus Darwins) schlug ein Programm zur Züchtung optimierter Menschen vor, das er später “Eugenik” nannte. Andere, wie der aus Krakau stammende Soziologe Ludwig Gumplowicz, übertrugen die Idee auf einen angeblichen Kampf der “Rassen” ums Überleben; hiermit wurde im Imperialismus die Vernichtung von Urvölkern gerechtfertigt. Unter dem Namen “Rassenhygiene” kam es im Nazi-Deutschland zur “Vernichtung unwerten Lebens”. Mit den ursprünglichen Ideen Darwins und Spencers hatten diese Perversionen nicht zu tun - Spencer als Liberaler lehnte staatliche Eingriffe in die Gesellschaft ab; Darwins natürliche Zuchtwahl betraf die Individuen innerhalb einer Population, nicht irgendwelche “Rassen”¹ (und sieht keine menschliche Instanz vor, die über “Minderwertigkeit” entscheiden dürfte - eine Rolle, die im Falle der Rassenhygiene immer die Mörder selbst übernahmen).

Aber auch Darwin hat, wie seine mitunter sehr negativen Beschreibungen der Naturvölker belegen, die er auf seiner Reise kennengelernt hat, einen entscheidenden Punkt übersehen: Die Bedeutung der kulturellen Evolution bei Menschen und Gesellschaften. Für Darwin war seine englische Gesellschaft das Maß aller Dinge, er erkannte das Leben der Naturvölker nicht als Anpassung an ganz eigene Lebensumstände. Die von Darwin als “erbärmlichste und elendigste Wesen, die ich jemals erblickt hatte” beschriebenen Feuerländer erkennt er nicht als Volk, das immerhin seit Tausenden von Jahren ohne technische Hilfsmittel in einem extrem unwirtlichen Klima überlebt hat, und aus Ästen und Rinden Boote bauen kann, von denen aus es mit Speeren Fische und Robben erlegt - und das eine komplexe Sprache und ein komplexes spirituelles Leben besitzt. Vor allem wird er nicht einmal stutzig, als entführte Kinder auf der Beagle schnell die englische Sprache und Manieren lernen: Wie groß kann der biologische Unterschied sein, wenn Kinder so schnell ein ganz anderes Leben lernen? Er ist ganz unbedeutend - längst hat die kulturelle Evolution beim Menschen die Bedeutung der biologischen Evolution abgelöst. Dass wir heute ganz anders leben als die Bauern vor 300 Jahren, hat nichts mit biologischer, aber alles mit kultureller Evolution zu tun. Diese ist aber nicht darwinistisch - im Gegenteil, die kulturelle Evolution besteht in der Weitergabe erworbenen Wissens und Könnens. Zwar weisen Soziobiologen darauf hin, dass auch die kulturelle Evolution biologische (und damit der Evolution unterworfene und mit ihrer Hilfe verstehbare) Grundlagen hat; die Evolution mag daher dazu beitragen können, kulturelle Entwicklungen zu erklären. Aber darwinistische Ideen sind ganz ungeeignet, nichtdarwinistische gesellschaftliche Entwicklungen steuern zu wollen. Dass es dennoch versucht worden ist, dafür ist nicht Darwin verantwortlich, sondern diejenigen, die es getan haben.

>> mehr zur kulturellen Evolution

Die Synthese von Genetik und Evolutionstheorie

Die Ende des 19. Jahrhunderts entstehende Genetik verstärkte zunächst das Lager der Skeptiker: Viele Genetiker glaubten, dass Mutationen ausreichten, die Bildung neuer Arten zu erklären. Erst in den 1930er und 1940er Jahren wurden die Ergebnisse der Genetik und der Evolutionstheorie zusammengebracht; besonders bedeutend war die Veröffentlichung “Die genetischen Grundlagen der Artbildung” des ukrainisch-amerikanischen Naturforschers und Genetikers Theodosius Dobzhansky. Er hatte sich als Naturforscher in seiner Jugend mit Käfern beschäftigt und sich mit der Evolutionstheorie beschäftigt; mit 27 Jahren emigrierte er in die USA und arbeitete im “Fliegenlabor” von Thomas Hunt Morgan (>> mehr), wo er die Genetik kennenlernte. Sein Werk legte den Grundstein fur die Synthese von  Genetik und Evolutionstheorie, die vom deutsch-amerikanischen Evolutionsbiologen Ernst Mayr weiter vorangetrieben wurde. Dobzhansky und Mayr zeigten, dass die von den Genetikern entdeckten Mutationen eine wesentliche Ursache für die Variabilität der Individuen innerhalb einer Art sind, und diese der Ansatzpunkt für Darwins natürliche Auslese. Der Biologe und Schriftsteller Julian Huxley präsentierte die Ergebnisse mit seinem Buch “Evolution: The Modern Synthesis” einem breiten Publikum. Seither ist der um genetische Erklärungen erweiterte Darwinismus in Form der “Synthetischen Evolutionstheorie” das Grundgerüst des Evolutionsdenkens in der Biologie: Durch Mutationen (und weitere Mechanismen wie die Durchmischung des Erbmaterials bei der sexuellen Fortpflanzung, “genetische Drift” und Wanderungen, >> mehr) entstehen Unterschiede in den Merkmalen der Lebewesen (“Variabilität des Phänotyps”, >> hier), auf die die natürliche Selektion wirkt. Die natürliche Selektion wirkt dabei wieder auf den Genpool (die Gesamtheit der Gene einer Population) zurück, in dem Gene, die zur Ausprägung begünstigter Merkmale führen, häufiger werden; Gene, die ungünstige Merkmale verursachen, aber seltener werden und schließlich verschwinden. Dieser Mechanismus bringt auf die Dauer fast unglaublich erscheinende Meisterleistungen hervor, etwa das sprichwörtliche Adlerauge (siehe auch >> hier). Sie hat aber auch Grenzen, die dadurch entstehen, dass immer nur bestehende Baupläne variiert und weiterentwickelt werden: Eine S-förmige Wirbelsäule mit Bandscheiben oder unser Kniegelenk kann man erklären, wenn ein vierbeiniges Wirbeltier sich aufgerichtet hat; die Folgen sind häufige Bandscheibenvorfälle und häufige Schäden an Innenmeniskus, Innenband oder vorderem Kreuzband im Knie - eine vollkommen durchkonstruierte Welt sähe sicher anders aus (ein wichtiges Argument gegen Ideen wie die vom “Intelligenten Design” (siehe >> Kasten).

Intelligentes Design oder Evolution?

Darwin hat gezeigt, dass Organismen als Ergebnis natürlicher Prozesse entstehen; einen göttlichen Schöpfer braucht es dazu nicht. Dies trifft auch auf den Menschen zu (>> mehr); und die philosophische Konsequenz formulierte am schärfsten Friedrich Nietzsche: “Gott ist tot”. Das sahen freilich nicht alle so; die Mehrheit der Christen etwa hatte seit der Aufklärung gelernt, dass die Heilige Schrift kein Tatsachenbericht, sondern im übertragenen Sinne zu verstehen war. Viele Anglikaner konnten daher mit der Evolution leben, und auch viele Naturwissenschaftler sind gläubig: Sie glauben daran, dass Gott die Welt geschaffen hat - und sich in den Gesetzmäßigkeiten der Natur offenbart. Während die Frage, ob die Welt von einem Gott erschaffen wurde, Glaubenssache ist, lassen sich die Naturgesetze mit wissenschaftlichen Methoden erforschen; Glauben und Wissen müssen sich also nicht ausschließen.

Manche konstruieren aber auch Gegensätze: In einigen US-Bundesstaaten war es über Jahrzehnte verboten, in Schulen eine “Theorie zu lehren, die der biblischen Geschichte der göttlichen Schöpfung des Menschen widerspricht” (so die Formulierung in Tennessee), und daher glauben heute viele Amerikaner, Gott habe den Menschen in der jetzigen Form geschaffen. Inzwischen sind diese Verbote abgeschafft, und nun stellen Bibelfundamentalisten der Evolutionstheorie eine als naturwissenschaftlich bezeichnete Theorie vom “Intelligenten Design” gegenüber und fordern deren Unterricht an Schulen. Wissenschaftlich kann diese “Theorie” nicht bestehen, sie besteht vor allem aus Auslassungen und Fehldeutungen - siehe etwa die fachliche Analyse in der Aussage des Biologieprofessors Kevin Padian anläßlich des Falles “Kitzmiller vs. Dover School Area District” >> hier (englischsprachig); einer der vielen gerichtlichen Auseinandersetzungen in den USA zum Thema (ein umfassender Überblick über diese findet sich auf einer (englischsprachigen) Website des >> National Center for Science Education).

Die Frage nach einem göttlichen Schöpfer wird natürlich nicht schon von naturwissenschaftlich fehlerhaft argumentierenden Unterstützern widerlegt; aber der Glaube an die Erschaffung der Arten durch einen perfekten Schöpfer wirft einige Fragen auf, die schon Darwin stellte: Warum etwa hat ein Wal verkümmerte Handknochen? Wenn man annimmt, dass Wale vom Land ins Wasser gegangen sind, kann man die Handknochen als Reste ihres früheren Lebens verstehen, aber warum sollte Gott einen Wal mit Handknochen versehen? (In diesem Sinne würden einem schon beim Menschen noch viele weitere Fragen einfallen: nach dem Bau von Wirbelsäule, Knie (>> hier) und Leistenkanal etwa, die erklärbar sind, wenn man die Evolutionsgeschichte ansieht, aber kaum für einen perfekten Schöpfer sprechen; ebensowenig wie Schluckauf (eine Folge der Kiemenatmung von Kaulquappen), Verschlucken (eine Folge der Mundhöhle, die gleichzeitig zum Sprechen, Schlucken und Atmen dient) und Schlafapnöe (auch eine Folge der Sprache: der flexible Rachen kann im Schlaf die Luftwege blockieren). Darwin fragte sich auch, warum der Schöpfer so hervorragend angepasste Tiere wie Kamele nicht in alle Wüsten gesetzt hat, und warum mausähnliche Tiere in Australien eher mit den Kängurus als mit den Mäusen anderswo verwandt sind. Darwins Theorie konnte hierauf Antworten geben, darum hat sie sich durchgesetzt. Das Arten sich verändern, ist eine Tatsache; eine wörtliche Auslegung der Bibel steht mit unserem Wissen im Widerspruch. Die Behauptung des “Intelligenten Design” ist aber vor allem eine Verarmung des wirklichen Geschehens, das auf nachvollziehbarem Weg zu den phantastischsten Ergebnissen führt. Sie ist schlicht ein Zeichen intellektueller Faulheit (ein treffender Ausdruck von Richard Dawkins).

Die Richtung der natürlichen Auslese wird, wie Darwin richtig erkannt hatte, von der Umwelt eines Lebewesens betimmt. Die entscheidenden Faktoren können dabei sowohl aus der unbelebten Umwelt (etwa Klimafaktoren) oder von anderen Lebewesen verursacht sein - kurz: Das gesamte Ökosystem (>> mehr) beeinflusst die natürliche Auslese. Da aber Ökosysteme sich voneinander unterscheiden, wirken auf die Lebewesen verschiedener Ökosysteme unterschiedliche Faktoren ein, die zu geographischer Variabilität führt - einem wichtigen Faktor für die Entstehung neuer Arten.

Die Entstehung neuer Arten

Wenn die Vorkommen einer Art räumlich getrennt sind (wie etwa die Spottdrosseln auf Galapagos), kann die natürliche Ausles jeweils in verscheidene Richtungen führen: Im Laufe der Zeit können so verschiedene Arten entstehen (wie von Darwin auf den Galapagos-Inseln entdeckt). Die Biologen nennen diesen Vorgang geographische Artbildung. Aber die räumliche Trennung ist nicht die einzige Möglichkeit, in verschiedenen Umwelten zu leben: Arten können auch durch Anpassung an verschiedene ökologische Nischen (>> mehr) entstehen - Tiere, die sich zufällig in bestimmten Merkmalen von ihren Konkurrenten unterscheiden und dadurch andere Ressourcen nutzten können, gedeihen genauso gut wie die ursprüngliche Art, wodurch sich auf Dauer verwandte Linien auseinanderentwickeln können. Von einer neuen Art sprechen Biologen dann, wenn sich die Individuen nicht mehr fruchtbar miteinander vermehren können. Bei Veränderungen im Laufe der Zeit ist dies natürlich nicht mehr direkt zu überprüfen, da müssen dann äußerliche Unterschiede die Begründung liefern. Die Veränderungen, die zu neuen Arten führen, sind also graduell, neue Arten sind über eine direkte Abstammungslinie aus “Zwischenformen” mit der Vorläuferart verbunden. Diese Zwischenformen führen bei Fossilien manchmal zu langen Diskussionen um die “richtige” Einordnung, zumal die Antwort je nach untersuchtem Merkmal unterschiedlich ausfallen kann. Bei genügend langen Zeiträumen entstehen durch allmähliche Veränderungen auch ganz umwälzende evolutionäre Neuigkeiten, wie in der Vergangenheit die Anpassung der Vierbeiner an das Landleben oder die Flügel der Vögel. Im Rückblick auf die Evolution lässt sich eine Tendenz zu immer komplexeren Organismen erkennen – vom einfachen Bakterium bis hin zum Menschen mit dem komplexesten Organ überhaupt, dem menschlichen Gehirn (mehr darüber >> hier).

Biologen sehen diese Entwicklung nicht als “zielgerichtete Höherentwicklung”, sondern als eine Folge der immer feineren Anpassung an ökologische Nischen - die Nischen der kleinen, einfachen Lebewesen waren eben zuerst besetzt. Die Fossilienfunde stützen diese Theorie, denn sie zeigen, dass die meisten früheren Arten heute ausgestorben sind: Die Anpassung an enge ökologische Nischen ist zunächst ein Vorteil, da sie die Konkurrenz reduziert; wenn sich die Umwelt aber ändert, sind gerade ökologische Spezialisten oft zum Aussterben verurteilt. In der Evolution zählt eben nur der augenblickliche Vorteil. Was im Nachhinein wie eine geradlinige Entwicklung scheint, ist eher ein ziellosen Suchen, wenn man die ausgestorbenen Arten einbezieht. (Was die “Höherentwicklung” angeht, ist auch keineswegs klar, dass die komplexen Organismen “besser” sind: Sowohl was Biomasse und Artenvielfalt angeht, sind etwa die Bakterien den Menschen überlegen, und sie leben auch schon viel länger auf der Erde.)

Die Belege der Evolutionsforschung

Inzwischen sind die Belege für die Evolution derart zahlreich, dass sie unter Naturwissenschaftlern als gesichert gelten. Für die Evolution sprechen Befunde aus den unterschiedlichsten Gebieten der Biologie: Fossilienfunde haben dazu beigetragen, dass einige Abstammungslinien bemerkenswert vollständig in fossilen Reihen abgebildet werden, etwa die von den Reptilien zu den Säugetieren oder die von den Huftieren zu den Walen. Die Evolution liefert eine Erklärung für Homologien (sich entsprechende Strukturen bei verschiedenen Organismen): Inzwischen konnte nicht nur die gemeinsame Abstammung von Vogelflügeln und Vorderbeinen der Säugetiere an Fossilien nachgewiesen werden, sondern auch der Übergang von den Knochenansätzen der Fischflossen über verschiedene Zwischenstufen hin zu den Vorderbeinen der Säugetiere (siehe >> hier). Die Evolution liefert auch eine Erklärung für die große Ähnlichkeit bei Embryonen verwandter Tiergruppen (sie spiegeln tatsächlich die Verwandtschaft wieder); für das Auftauchen und spätere Verschwinden von Strukturen in der Embryonalentwicklung (siehe >> oben); inzwischen konnten zahlreiche Entwicklungen detailliert nachvollzogen werden - ein Schulbuchbeispiel ist etwa die Entstehung der Gehörknöchelchen Hammer und Amboss aus dem 1. Kiemenbogen und des Steigbügels aus dem 2. Kiemenbogen der Fische (über einen “Umweg” von Hammer und Amboss als Knochen im Unterkiefer von Reptilien und des Steigbügels als Knochen im Oberkiefer der Fische und Ampibien). Die Evolution erklärt im Zusammenspiel mit den Erkenntnissen der >> Plattentektonik auch die geografische Verbreitung von Pflanzen und Tieren: Warum etwa ist die Tierwelt von Nordamerika und Europa sich ähnlicher als die von Südamerika und Afrika? Weil letztere schon seit 80 Millionen Jahren voneinander getrennt sind, erstere aber vor 40 Millionen Jahren durch eine breite Landbrücke verbunden waren. Warum sind sowohl Flora (Eukalyptuswälder ...) als auch Fauna (Beuteltiere ...) von Australien so anders als im Rest der Welt? Weil Australien sich als erstes von den übrigen Kontinenten abgetrennt hat. Warum leben 37 Arten von Lemuren auf Madagaskar, aber keine anderswo? Weil die “Urlemuren” in einem Gebiet lebten, dass mit Madagaskar von Afrika und Indien abgetrennt wurde, und die heutigen Arten sich dann auf der Insel entwickelten. Warum ähneln die Lebewesen auf Inseln in der Regel denen der benachbarten Kontinente? Weil sie von diesen aus besiedelt wurden, und sich dann dort weiterentwickelt haben (wie die berühmten Darwinfinken).

In letzter Zeit sind es zudem molekulargenetische Belege, die die Evolution weiter untermauern: Moleküle, etwa Proteine oder die DNS der Gene (>> mehr), machen wie die Körperstrukturen eine Evolution durch. Je enger zwei Lebewesen verwandt sind, desto ähnlicher sind sich ihre Moleküle (und natürlich ist das universelle Vorkommen der DNS in allen Lebewesen der beste Beleg für Darwins Idee der gemeinsamen Abstammung). Molekulargenetischen Untersuchungen konnten viele paläontologische und morphologisch-anatomische Erkenntnisse bestätigen, und zudem dort Antworten liefern, wo die klassischen Methoden keine eindeutigen Erkenntnisse brachten. Ebenso wichtig: viele Moleküle wandeln sich mit ziemlich konstanter Geschwindigkeit und können damit – an gut datierten Fossilien geeicht – als molekulare Uhren dienen, mit denen sich evolutionsbiologische Ereignisse datieren lassen. So konnte z.B. gezeigt werden, dass sich Schimpansen und Menschen vor fünf bis acht Millionen Jahren aus einem gemeinsamen Vorfahren entwickelten (>> Der Mensch).

Die von Darwin nur vermutete Verwandtschaft der “Darwin-Finken” auf den Galapagos-Inseln konnte mit molekularbiologischen Techniken inzwischen nachgewiesen werden - ebenso ihre Abstammung von dem auf der Kokos-Insel verbreiteten Kokosfinken. Wissenschaftler konnten sogar zeigen, dass die Schnabelgröße des Mittel-Grundfinken (Geospiza fortis) sich selbst zwischen trockenen und feuchten Jahren verändert; die Anpassung an die Umwelt also tatsächlich messbare Auswirkungen hat. Besonders spannend ist aber, dass das gleiche Gen bei verschiedenen Tierarten ähnliche, aber unterschiedliche Auswrikungen haben kann: So bewirkt ein BMP4 genanntes Gen, dass beim Groß-Grundfink (Geospiza magnirostris, ebenfalls ein “Darwin-Fink”) der Schnabel zu seiner großen Größe heranwächst, mit dem der Fink große Samen und Nüsse öffnen kann. Das gleiche Gen gewirkt bei Buntbarschen im afrikanischen Victoriasee die Ausbildung kräftiger Kiefer, mit denen diese Muschelschalen öffnen. Genauso wird die Entwicklung von Fischflossen, Vogelflügeln und menschlichen Armen von dem selben Gen gesteuert, und spielt das menschliche “Sprachgen” FOXP2 eine entscheidende Rolle auch beim Gesang von Finken. Solche Gene, die sich durch die gesamte Tierwelt wiederfinden, belegen Darwins Theorie von der gemeinsamen Abstammung. Bei Mäusen konnte selbst das Zusammenwirken genetischer Faktoren mit der Umwelt gezeigt werden: Der Austausch eines einzigen Basenpaares hat bei Strandmäusen in Florida das Fell heller werden lassen; und da helle Mäuse am Strand seltener von Raubvögeln gefressen werden, hatte diese Änderung dort Vorteile. Ergebniss: Mäuse, die am Strand leben, haben eine andere, hellere Farbe als Mäuse, die im Inland leben (siehe auch >> hier).

Auch im Labor konnte die Evolution inzwischen nachgewiesen werden: Der amerikanische Bakteriologe Richard Lenski und seine Mitarbeiter untersuchen seit 1988 das Darmbakterium Escherichia coli, aufgrund der schnellen Generationfolge (sechs bis sieben pro Tag) sind sie inzwischen bei 45.000 Generationen angelangt und konnten unter anderem die Entstehung ganz neuer Stoffwechselwege nachweisen (die Veröffentlichungen über die Ergebnisse sind unter http://myxo.css.msu.edu/cgi-bin/lenski/prefman.pl?group=aad abzurufen). Der amerikanische Evolutionsbiologe John Endler konnte zeigen, dass Guppiemännchen bei Anwesenheit von für sie gefährlichen Raubfischen im Laufe der Zeit immer besser getarnt, bei deren Abwesenheiten aber immer bunter (was die Weibchen anlockt) werden.

Ist die Evolution “nur” eine Theorie?

Während im Alltagsgebrauch das Wort Theorie oft nur eine Vermutung bezeichnet, versteht die Naturwissenschaft unter einer Theorie ein möglichst überprüfbares Bild der Wirklichkeit. Wenn, wie im Fall der Evolution, Tausende von Tatsachen die Theorie belegen, aber keine einzige dagegen spricht, kommt eine solche Theorie einer Wahrheit aus dem Alltagsgebrauch sehr nahe. Aber in der Wissenschaft ist ein “Beweis” einer Theorie nicht möglich, da auch falsche Theorien richtige Ergebnisse liefern können. Daher können grundsätzlich nur falsche Theorien widerlegt werden. Auch wenn dies lange nicht gelingt, kann es nie für alle Zukunft ausgeschlossen werden - ein Beispiel ist die Ablösung von Newtons Naturgesetzen durch Einsteins Relativitätstheorie (>> hier). Darum kann es in der Wissenschaft keine endgültigen Wahrheiten, sondern nur mehr oder weniger gut belegte Theorien geben - die man aber nicht mit den “Theorien” aus dem Alltagsgebrauch verwechseln darf, die in der Naturwissenschaft als “Hypothesen” (begründete Vermutungen) bezeichnet werden.

Koevolution und Kooperation

Da zu den Umweltfaktoren und zur “ökologischen Nische” eines Lebenswesens immer auch andere Lebewesen gehören (die Beute für den Räuber, die Blüte für das bestäubende Insekt), ist die Veränderung eines jedes Lebewesens durch die natürliche Auslese immer auch eine Veränderung der Umwelt anderer Lebewesen: Wenn Strandmäuse heller werden (siehe Kasten oben), heißt dies für die Raubvögel, dass ihre Nahrung schwerer zu finden ist. Und dies bedeutet entweder weniger Futter oder, wenn die Variabilität der Raubvögel eine Basis dafür bietet, eine natürliche Auslese besser sehender Vögel.

Die Evolution - Leichen pflastern ihren Weg

Gelingt einer Gruppe von Lebewesen die Anpassung an veränderte Umweltfaktoren nicht, stirbt sie aus: Alle nur noch als Fossilien bekannte Arten haben dieses Schicksal erlitten; der weitaus größte Anteil aller Arten, die auf der Erde gelebt haben, ist heute ausgestorben. Besonders kritisch sind schnelle Umweltveränderungen. Solche haben in der Vergangenheit zu mehreren Massenaussterben geführt (>> hier; und ein weiteres ist gerade in vollem Gange, >> hier).

Die Veränderung einer Art als Folge der Veänderung einer anderen Art wird Koevolution genannt. Schon Darwin hat die Anpassung von Orchideen an die Bestäubung untersucht; und heute weiß man, dass viele der chemischen Stoffe, die in Pflanzen zu finden sind, eine Abwehr gegen Fraßfeinde, zum Beispiel Schmetterlingsraupen, sind - und viele Schmetterlinge wiederum Anpassungen an bestimmte Gifte entwickelt haben, die es ihnen erlauben, von bestimmten Pflanzen doch zu leben (mit dem Vorteil, dass dort keine anderen Arten fressen). Ganze Ökosysteme können das Ergebnis von Koevolution sein: So sind etwa die Grassteppen eine Anpassung an die Herden von Pflanzenfressern (>> hier); und die Einlagerung von Silikatstrukturen in Blätter (als Fraßschutz) führte bei manchen Pflanzenfressern zur Ausbildung dicker, abnutzungsresistenter Zähne. Eine extreme Form der Koevolution ist die Entstehung von Symbiosen. Die Entstehung der Eukaryoten durch Endosymbiose (>> hier) ist ein Beispiel dafür. Viele weitere Symbiosen prägen heute das Leben: Schwämme bauen mit Hilfe von Algen Korallenriffe auf, Bäume leben in Symbiose mit zahlreichen Pilzen in ihren Wurzeln und gelangen so an Nährstoffe, die ihnen alleine nicht zugänglich wären, Kühe können die Cellulose in ihrer Nahrung nur mit Hilfe von Bakterien und Protisten im Pansen zerlegen. Auch wir Menschen beherbergen Milliarden Bakterien im Darm, die dort bei der Verdauung helfen.

Und schließlich kann die Evolution auch Kooperation fördern: Diese wird sich durchsetzen, wann immer Individuen gemeinsam bessere Chancen im “Kampf ums Dasein” haben als alleine. Ein Beispiel ist der >> Mensch, der sich in der Gruppe besser gegen große Tiere verteidigen und diese nur gemeinsam erlegen konnte: Daher sind beim Menschen nicht nur ein Streben nach eigenem Nutzen, sondern auch ein tief verankerter Sinn für Fairness und Gerechtigkeit zu finden. Diese Anlage ermöglichte dem Menschen, immer komplexere Gesellschaften aufzubauen (>> mehr), die ohne Vertrauen in andere gar nicht möglich gewesen wären, bis hin zu heutigen globalen Marktwirtschaft (>> mehr).

Zufall und Notwendigkeit

Eine weitere Antwort der modernen Evolutionsforschung ist die auf die alte Frage nach Zufall oder Notwendigkeit als Antrieb der Evolution. Zu Beginn hielten viele Darwinisten die Anpassung (also die Notwendigkeit) für die treibende Kraft der Evolution; mit der Entdeckung der Mutationen als Quelle der Vielfalt und der Rolle katastrophaler Einschnitte (siehe >> Geschichte des Lebens auf der Erde, zu den Auswirkungen auf das Leben auch >> hier) wurde klar, das auch der Zufall eine gewaltige Rolle spielt: Er beherrscht die Entstehung der Variabilität. Zufall und Notwendigkeit beeinflussen also die Evolution. Würde man die Uhr zurückstellen und die Evolution noch einmal ablaufen lassen, würde das Leben aufgrund des Einflusses zufälliger Ereignisse ganz anders aussehen - dies glauben jedenfalls die meisten Biologen; eine überzeugende Darstellung findet sich etwa in Stephen Jay Goulds Buch “Zufall Mensch”. Andere, etwa Simon Conway Morris (“Jenseits des Zufalls”), aber glauben, aufgrund der Gesetzmäßigkeiten der Anpassung an die ökologischen Nischen der Erde würde sich das Leben wieder in eine ähnliche Richtung entwickeln. Dafür würde die natürliche Auslese sorgen.

Anmerkung:

1 Zwar lautet der Untertitel von Darwins “Über die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl” “Die Erhaltung der begünstigten Rassen im Kampf ums Dasein”, aber wie aus dem Buch hervorgeht, verstand Darwin “Rasse” im aus der Tierzucht stammenden Sinn der frühen Biologie als Population mit abgrenzbaren Merkmalen, nicht - wie die Nazis - als auf Herkunft bezogene Abgrenzung. Heute, mit modernen genetischen Kenntnissen (>> hier) versehen, würde Darwin wohl nicht von “Rasse”, sondern von “allen Individuen mit einem bestimmten Allel” (Dawkins 2009, siehe Literaturtipps) sprechen.

Literaturtipps:
Darwins Hauptwerke “Reise eines Naturforschers um die Welt”, “Über die Entstehung der Arten...”, “Die Abstammung des Menschen” und “Der Ausdruck der Gemütsbewegungen bei den Menschen und den Tieren” sind bei Zweitausendeins in einem preiswerten Sammelband “Gesammelte Werke” erschienen (2006; www.zweitausendeins.de).

Die “Reise eines Naturforschers um die Welt” gibt es zudem für Liebhaber schöner, gebundener Bücher unter dem Titel “Die Fahrt der Beagle” beim Marebuchverlag (2006).

Website: Das komplette Werk von Charles Darwin findet sich online auf www.darwin-online.org.uk.

Die Geschichte und Wirkung von Darwins Buch “Die Entstehung der Arten” ist in Janet Brown: “über Charles Darwin Die Entstehung der Arten” (dtv. 2007) dargestellt. Darwins Reise nachvollzogen hat Jürgen Neffe und berichtet darüber und über die Entstehung der Evolutionstheorie in Darwin. Das Abenteuer des Lebens (C. Bertelsmann, 2008).

Eine aktuelle Darstellung der Evolution bietet >> Ernst Mayr: Das ist Evolution; eine gute Einführung für Laien bietet Richard Dawkins’ leider noch nicht auf deutsch erschienenes “The Greatest Show on Earth. The Evidence for Evolution” (Free Press, 2009).

Weiter im Hauptbeitrag:
>> Die Geschichte des Lebens auf der Erde

© Jürgen Paeger 2006 - 2009

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