Was Fakten über die Lebensgeschichte verraten

Was Fakten über die Lebensgeschichte verratenCharles Darwin war sich über den Sprengstoff seiner Evolutionstheorie im Klaren. Vor der Veröffentlichung teilte er dem befreundeten Botaniker Joseph Dalton Hooker brieflich mit: „Es ist, als ob man einen Mord gesteht.“ Er kommentierte seinen inneren Zustand: „O Gesundheit, du bist mein Schreckgespenst bei Tag und bei Nacht und nimmst mir all meine Lebensfreude.“ Kraft der Begeisterung für die exakte Naturbeobachtung und der liebevollen Zuwendung seiner Gattin gelang es ihm aber, trotz innerer Zerwürfnisse und blockierender Ängste seine bahnbrechenden Erkenntnisse aus Liebe zur Wahrheitsfindung öffentlich zugänglich zu machen. Durch seine Studien zur Veränderlichkeit der Arten beeinflusste er nachhaltig die biologische Sicht der Geschichte der Lebewesen. Darwin war ein exzellenter Naturforscher, dem Anerkennung und Dank gebühren. Heute gilt es, an Hand neuerer Ergebnisse naturwissenschaftlicher Forschung sein Konzept einer stammesgeschichtlichen Entwicklung zu überprüfen.

Was viele noch nicht wissen oder verdrängen – drei Beispiele

* Wie die ersten lebenden Zellen auf der jungen Erde, einem anderen Planeten oder Mond entstanden sind, ist noch ein Geheimnis der Biologie. Bislang ist es keinem Expertenteam der präbiotischen Chemie gelungen, eine lebendige Zelle aus leblosen Molekülen in vitro zu erzeugen. Die von Louis Pasteur 1882 geäußerte Feststellung, dass alles Lebendige aus Lebendigem entsteht („omne vivumex vivo“), gilt bis heute.
Zudem hat noch keine Expertin oder Experte der Medizin einen Verstorbenen wieder lebendig gemacht. Es gibt zwar diverse Zustände an der Grenze des Lebendigseins wie tiefgefrorene Bakterien, Amphibien und Reptilien in der Winterstarre, reanimierbare Notfallpatienten mit Herzstillstand und Schwerstverletzte mit vor der Operation auf 10 bis 15 Grad Celsius heruntergekühltem Körper. Die Betroffenen leben aber noch. Offensichtlich besteht eine existenzielle Zäsur zwischen lebendig und tot sein, die noch nicht beseitigt werden konnte.

* Das fossil explosionsartige Auftauchen zahlreicher neuer Tierformen im unteren Kambrium ist ein noch nicht schlüssig gelöstes Problem der Evolutionsbiologie. In den Schichten des vor circa 539 Millionen Jahren begonnenen Kambriums findet sich eine hoch verschiedenartige Meeresfauna.
Zur kambrischen Tierwelt gehören fossile Vertreter der Schwämme, Nesseltiere, Rippenquallen, Platt-, Priaps-, Ringel- und Eichelwürmer, Hakenrüssler, Flügelkiemer, Armfüßer, Weich- und Hohltiere, Stachelhäuter, Gliederfüßer wie die dreilappigen, bis zu 30 Zentimeter großen Trilobiten oder die Gattung Marrella mit zwei im Kopfschild nach hinten gerichteten Stacheln, 24 bis 26 je ein Paar zweiästige Gliedmaßen tragenden Körpersegmenten und gefiederten Kiemen sowie Chordatiere wie die lanzettfischchenähnliche Pikaia mit einem innen liegenden Achsenstab, zickzackartig angeordneten Muskeln, Kiemenspalten und paarigen Tentakeln und kieferlose Fische als Repräsentanten der Wirbeltiere.
Die Entstehung der bisher etwa 1.200 entdeckten Gattungen mit oft geografisch weiter Verbreitung lässt sich nicht mit einem hohen Kalzium- und Sauerstoffgehalt erklären. Er stellt eine tierfreundliche Rahmenbedingung dar, ist aber keine genetische Erklärung für die Entstehung der hoch verschiedenartigen Fauna mit mindestens 50 Klassen. Außerdem handelt es sich bei der „Kambrischen Explosion“ nicht um ein ziemlich plötzliches Entstehen neuer Tierformen, sondern um ihr fossil überliefertes Sterben. Wo und wie lange die Eingebetteten bereits vorher gelebt haben, ist ungewiss.

* Die Komplexität kambrischer Tiere entspricht der von heutigen, die hinsichtlich ihrer Anatomie mit ihnen verglichen werden können.
In den kambrischen Meeren schwammen Gattungen wie Collinsium und Hallucigenia und die über ein Meter großen Anomalocariden. Collinsium ciliosum hat vorne ein Paar wie Antennen und sechs Paar wie fein gefiederte Filtrierer aussehende Anhänge. Zudem besitzt es neun beklaute Beine zum Festhalten der Beute und 72 spitze Rückenstacheln, um vermutlich Feinde abzuwehren. Der Körperbau ist komplexer als der von rezenten Stummelfüßern, die am ehesten mit Collinsium verglichen werden können. Beim „irren Wundertier“ Hallucigenia wurde lange debattiert, was die Ober- und Unterseite sowie das vordere und hintere Ende sein könnten. Außergewöhnlich wirken der lang gezogene Kopf, die spitzen Anhänge auf der Unter- und Oberseite sowie die üppige Bezahnung um den Mund und im Rachen. Den ihm heute ähnelnden Stummelfüßern fehlen derartige Zähnchen.
Die Anomalocariden waren Räuber, Filtrierer und Aasfresser, die mit ihren Facettenaugen aus jeweils bis zu 16.700 sechseckigen Einzelaugen schärfer als fast alle heutigen Insekten sahen. Augenfällig sind die stachelbewehrten Kopfanhänge und der filigrane Filtrierapparat, mit dem sie wie Bartenwale die Nahrung aus dem Wasser aufnahmen. Demnach könnten im Kambrium Ökosysteme mit Larven, kleinen Hohltieren und Krebsen existiert haben. Anatomisch sind die Anomalocariden etwa so komplex wie heutige Krebse, Spinnen und Insekten.
Frappierend ähnlich mit den Facettenaugen rezenter Gliederfüßer sind die Sehorgane unterkambrischer Trilobiten. Holmia kjerulfi sah mit den dicht gepackten Einzelaugen die Umgebung so scharf wie heutige Libellen. Auch die Augenleistung von Schmidtiellus reetae ähnelt der von Libellen. Pigmente schirmten die etwa 100 aus einem zentralen Lichtleiterstäbchen und sieben peripheren Sinneszellen bestehenden Einzelaugen voneinander ab. Ein spezieller Bautyp kompensierte die fehlende Linse. Wie heutige Insekten registrierte der Trilobit die verschiedenen Helligkeitsverteilungen im Umfeld.
Der Nachweis hochauflösender Facettenaugen im unteren Kambrium entspricht nicht der evolutionsbiologischen Erwartung. Ein anatomisch und physiologisch als anspruchsvoll und fortschrittlich angesehener Augentyp tritt zu Beginn der fossilen Überlieferung funktionsfähig auf. Laut dem Team der Untersuchung der mit Libellen strukturgleichen Augen von Schmidtiellus reetae besteht hier statt der typischen Linsen „eine elegante physikalische Lösung, wie man ein Qualitätsbild moderner Art entwickeln kann“.
Vergleichbares zeigt sich beim Linsenauge. Zu den ältesten Tieren mit diesem Augentyp zählen die fossilen kieferlosen Fische Myllokunmingia fengjiaoa und Haikouichthys ercaicunensis aus 530 Millionen Jahre alten Sedimenten des unteren Kambriums. Eine kontinuierliche Entstehung des Linsenauges wurde fossil noch nicht entdeckt, was die Erklärungsbemühung vehement erschwert. Zu den heutigen Lebensformen mit einem Linsenauge zählen die Würfelqualle Tripedalia cystophora, die Große Pilgermuschel, Tintenfische, manche Schnecken und Ringelwürmern sowie die Wirbeltiere und der Mensch.
Die ein Zentimeter große Würfelqualle Tripedalia cystophora hat an den Körperecken vier Sinneskörper mit je vier Pigmentbecher- und zwei Linsenaugen. Der Brechungsindex der Linse sinkt kontinuierlich von innen nach außen, um Abbildungsfehler zu vermeiden. Die Pupille passt sich an veränderte Lichtverhältnisse an. Wie die Verarbeitung optischer Reize durch einfache Nervenstränge funktioniert, wird noch erforscht.
Bei der zu den Kammmuscheln zählenden Großen Pilgermuschel befinden sich bis zu 200 ein Millimeter große Linsenaugen am Mantelrand. Zu jedem gehören eine Hornhaut, eine doppelschichtige Netzhaut und ein dahinter positionierter Reflektorspiegel. Die vordere Netzhautschicht dient primär der Wahrnehmung von Objekten unterhalb, die hintere dem Sehen des Umfeldes oberhalb der Muschel. Der Reflektorspiegel besteht aus bis zu 30 übereinander liegenden Schichten aus flächig angeordneten, quadratischen Guaninkristallen. Ihre Kantenlänge beträgt etwa 1,23 μm und die Dicke durchschnittlich 74 nm. Der Hohlspiegel reflektiert Grün- und Blaulichtanteile auf die Brennpunkte der Netzhautschichten. Wie der Linsenaugetyp entstanden ist, gehört ebenfalls noch zu den Rätseln der Biologie.
Beim Linsenauge der Säugetiere wird das auf die vordere Netzhaut auftreffende Licht von röhrenartigen Zellfortsätzen spezieller Glia-Zellen bis zu 99 Prozent zu den Lichtsinneszellen in der hinteren Netzhaut geleitet. Die lang gestreckten, parallel zum Lichteinfall verlaufenden Zellfortsätze werden auf dem Weg zu den Stäbchen und Zapfen kontinuierlich enger. Fast jedes Lichtteilchen wird aufgefangen und ohne nennenswerte Abschwächung und Streuung zu den Lichtsinneszellen geleitet. In der Regel wird jede für das farbliche und scharfe Sehen bei Tag zuständige Zapfenzelle von einem Zellfortsatz mit Photonen versorgt. In der Nacht leitet ein Zellfortsatz die Lichtteilchen zu etwa zehn Stäbchenzellen.
Wie der zelluläre Photonentransport durch die Netzhaut entstanden ist und während der Embryonalentwicklung durch vielfach vernetzte Interaktionen zu Stande kommt, wurde noch nicht überzeugend erklärt. Bevor Sehen mit einer hohen Abbildungsschärfe funktioniert, läuft bei der Embryonal- und Fetalentwicklung eine komplizierte Kaskade von Prozessen auf genetischer, epigenetischer, molekularer, zellulärer, histologischer und organischer Ebene ab. Die Wahrnehmung überlebensrelevanter Umweltreize mittels Linsenauge ist nur möglich, wenn alle Entwicklungsschritte reibungslos verlaufen und die Bestandteile nach Fertigstellung korrekt platziert sind. Wie dies durch auf den späteren Aufbau nicht ausgerichtete Mutationen entstanden ist, hat noch niemand schlüssig erklärt.

Wissenschaftstheoretischer Hinweis

Laut Duden-Definition besagt die Evolutionstheorie, dass „alle Lebewesen sich aus niederen, primitiven Organismen entwickelt haben“. Demnach stammen alle heutigen Arten von primitiven Einzellern ab. Durch die stammesgeschichtliche Entwicklung sind alle Ein-, Mehr- und Vielzeller miteinander verwandt.
Die Position, die Evolution der Lebewesen sei eine Tatsache bzw. argumentativ hinreichend abgesichert, findet sich bei unzähligen Personen. Sie sind der Ansicht, es gäbe verschiedene Modelle der Evolutionsbiologie, die sich etwa darin unterscheiden, in welchem Ausmaß die bei der Stammesgeschichte beteiligten Faktoren ausschlaggebend seien, die Evolution selbst sei jedoch unstrittig. Die Standpunkte von vier Experten der Biologie und einer Politikerin sowie die Vorgaben in drei gymnasialen Lehrplänen sollen es verdeutlichen:
Ein Vertreter der Synthetischen Evolutionstheorie, die das Evolutionskonzept auf eine genetische Basis stellt, ist der 1904 im Allgäu geborene und 2005 in der Nähe von Cambridge in den USA verstorbene Ernst Mayr mit 17 Ehrendoktoraten. Er verfasste 26 Bücher und mehr als 700 Artikel. In einer Schrift von 1959 zur Bedeutung von Darwins Evolutionstheorie betonte Mayr: „Noch nie wurde ein Phänomen in der organischen Natur entdeckt, das nicht im Rahmen der modernen synthetischen Theorie der Evolution interpretiert werden kann.“ Als ihm 1999 der Crafoord-Preis durch die königlich-schwedische Akademie der Wissenschaften verliehen wurde, bemerkte Mayr: „Kein gebildeter Mensch wird die Evolutionstheorie heute noch anzweifeln. Auch wird die Evolution längst nicht mehr als Hypothese wahrgenommen, sondern als Tatsache.“
Ähnlich äußerte sich der österreichische Zoologe und Ethologe Konrad Lorenz, der 1949 das Institut für Vergleichende Verhaltensforschung gründete und 1973 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Ihm zufolge hat sich „noch nie eine von einem Mann aufgestellte Lehre als so wahr erwiesen wie die Abstammungslehre von Charles Darwin“.
Ulrich Kutschera, Pflanzenphysiologe und Evolutionsbiologe an der Universität Kassel mit Forschungsprojekten an der Stanford University in Kalifornien, gründete 2002 mit dem Tübinger Biologiehistoriker Thomas Junker die Arbeitsgemeinschaft Evolutionsbiologie. Für Kutschera sind die Organismen ohne eine evolutionäre Sicht naturwissenschaftlich nicht analysierbar, da der in der DNA niedergelegte historische Charakter ausgeblendet wird. 2005 stellte er heraus: „Biologie ohne evolutionären Hintergrund gleicht einem Kasten beschriebener Merkzettel, der auf dem Boden ausgeleert wurde: Alle notierten Fakten sind noch da, das ordnende Prinzip ist jedoch verloren gegangen“. Im ZDF-Magazin Frontal 21 äußerte er: „Evolution ist eine dokumentierte Tatsache, so sicher wie zum Beispiel, dass die Erde keine Scheibe ist. Die Erde ist rund, Evolution hat stattgefunden; daran zweifelt kein kompetenter, sachkundiger Biologe mehr.“
Matthias Glaubrecht, Direktor des Centrums für Naturkunde in Hamburg, nannte Darwin 2009 den „Einstein der Arten“, der mit der Abstammungslehre die naturwissenschaftliche Betrachtung der Lebenswelt revolutioniert hat. Anlässlich des 200. Geburtstags von Darwin stellte er fest: „Die von Darwin entwickelte Theorie wurde, obwohl sie ständig wissenschaftlich überprüft wird, bis heute nicht widerlegt. Das ist höchst erstaunlich. Alle seitdem bekannt gewordenen Fakten sind mit ihr vereinbar; auch die vor 50 Jahren aufgekommene Molekulargenetik hat sie in keinster Weise erschüttert, sondern sogar untermauert.“
Karin Wolff bemerkte 2006 als hessische Kultusministerin zur Debatte um die Lehre von der Evolution an Schulen: „In diesem Zusammenhang ist es mir wichtig zu betonen, dass selbstverständlich an allen hessischen Schulen – gemäß dem Lehrplan – die Evolutionstheorie gelehrt wird. Darwins Theorie der Evolution ist zweifelsohne ein zentraler Aspekt biologischer Wissenschaft, seine Ansichten zur Natur gehören zu den faszinierendsten Ergebnissen menschlichen Geistes.“ Im hessischen Lehrplan Biologie – gymnasialer Bildungsgang wurde 2005 als Lerninhalt für die Jahrgangsstufe 12 vorgegeben: „Es gibt eine Evolution: Die Arten sind veränderlich. Sie haben sich aus früheren und die ersten Lebewesen aus Unbelebtem entwickelt (Deszendenztheorie, Anagenese).“
Im Lehrplan Biologie – Grund- und Leistungsfach für die Jahrgangsstufen 11 bis 13 von Rheinland-Pfalz wurde 1998 auf das Leitthema Entstehung & Veränderung lebender Systeme hingeführt: „Die wissenschaftlichen Erkenntnisse von Systematikern, Genetikern, Molekularbiologen und Geologen belegen, dass die Evolution der Lebewesen eine Tatsache ist.“
Der Lehrplan Biologie für die Grund- und Leistungskurse der Jahrgangsstufe 13 an saarländischen Gymnasien und Gesamtschulen gab als verbindliches Lernziel im Schuljahr 2007/08 vor: „Der Schüler/die Schülerin soll wissen, dass wissenschaftliche Ergebnisse die Evolution der Organismen beweisen.“
Naturwissenschaftliche Konzepte zur Geschichte der Lebewesen auf Basis des bisher bekannten Fossilfundus bedürfen der ständigen Überprüfung. Da erdgeschichtliche Protokolle nicht vorliegen und Fossilien keine Etiketten tragen, können nur Deutungen der Fossilüberlieferung mit dem zur Verfügung stehenden Wissen konzipiert werden. Dabei ist streng darauf zu achten, dass in biologische Konzepte nur auf Beobachtung basierende und überprüfbare Aussagen einfließen dürfen. Wird ein Modell der Lebensgeschichte als allein berechtigt, endgültig bewiesen oder als Tatsache eingestuft, verliert es den wissenschaftlichen Status und wird zur Ideologie. Laut Konsens moderner Wissenschaftstheorie ist jedes wissenschaftliche Konzept durch ein besseres ersetzbar. Grundlegend bei naturwissenschaftlichen Lehren sind die emirischen Befunde. Darwins Vorgabe zufolge bricht die Evolutionstheorie durch den Nachweis eines Merkmals, das nicht schrittweise entstanden sein konnte, in sich zusammen.
Anthropomorphe Aussagen wie „Die Natur erfand die Meiose als Grundlage für die Sexualität vor circa einer Milliarde Jahren“ und Erklärungen ohne Nachweis einer kausalen Beziehung wie „Unerwartet auftretende Merkmalskombinationen sind Resultate einer experimentellen Evolutionsphase“ oder „In der evolutionären Anpassung an virale und bakterielle Krankheitserreger sehen Biologen den Hauptgrund, weshalb es heutzutage zwei verschiedene Geschlechter gibt“ oder „Das Coronavirus SARS-CoV-2 ist durch natürliche Selektion entstanden“ sollten in biologischen Publikationen nicht enthalten sein. Die Personifizierung der Natur und Evolution sowie Behauptungen, die auf Grund fehlender Begründung nicht nachvollziehbar sind, übertünchen noch bestehende Wissenslücken. Eine Erklärung präsentiert eine Ursache-Wirkung-Beziehung.
Derzeit kann die Lebensgeschichte erst ansatzweise rekonstruiert werden. Durch fossile Neufunde und genetische Analysen werden die vorliegenden Deutungen ständig durcheinander gewirbelt, präzisiert, korrigiert und ergänzt.
Die Freiheit Andersdenkender tastet der Autor nicht an. Jede und jeder kann die Position vertreten, dass die 555 Millionen Jahre alte, reiskorngroße, sich durch den Sand grabende Ikaria wariootia „der Urahn von Mensch und Schmetterling“ oder dass der 540 Millionen Jahre alte, ein Millimeter große, sackähnliche Saccorhytus coronarius mit minimonsterartigem Aussehen eines wabbeligen Wurms „unser aller gemeinsamer Ururur…opa“ sei.
Der Genetiker Steve Jones vom University College in London wurde 2008 von Welt Online gefragt, welche Konsequenzen eine eventuelle Widerlegung der Evolutionstheorie hätte. Sein Statement: „Das wäre für die Wissenschaft eigentlich ganz normal: Man hat eine Hypothese und versucht, sie zu widerlegen. Gelingt das nicht, dann stimmt sie vermutlich. Jede Theorie kann widerlegt werden, auch Newton wurde widerlegt.“
Laut einer 2011 in Science publizierten repräsentativen Erhebung an 926 Biologielehrern in den USA unterrichten 28 Prozent die Evolutionsbiologie nicht nach den Lehrplanvorgaben und den Empfehlungen vom National Research Council. Zu dem Ergebnis kamen Michael B. Berkman und Eric Plutzer von der Pennsylvania State University bei einer Bewertung von Daten des National Survey of High School Biology Teachers. Zudem verhalten sich 60 Prozent der Lehrkräfte vorsichtig beim Vermitteln der Evolutionstheorie. Auf die gesamte Bevölkerung der USA bezogen haben gemäß einer 2014 veröffentlichten Befragung der Soziologin Elaine H. Ecklund von der Rice University in Houston neun von zehn Erwachsenen Zweifel an der Evolutionstheorie.
Mehr als 1.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der US National Academy of Sciences, des Massachusetts Institute of Technology, von Eliteuniversitäten wie Berkeley, Los Angeles, Princeton, Stanford und Yale sowie nationaler Akademien von Russland, Tschechien und Ungarn waren zu Beginn des Jahres 2019 in der seit 2001 bestehenden Liste des Discovery Institute eingetragen, um durch ihre Unterschrift öffentlich zu bekunden, dass sie die vollständige Erklärung der Bio-Komplexität durch Darwins Evolutionstheorie bestreiten. Im A Scientific Dissent From Darwinism schreiben sie: „Wir sind skeptisch gegenüber Behauptungen über die Fähigkeit von Zufallsmutationen und natürlicher Selektion, die Komplexität des Lebens zu berücksichtigen. Eine sorgfältige Untersuchung der Beweise für die darwinistische Theorie sollte gefördert werden.“

„Evolution vor dem Aus. Was Fakten über die Geschichte der Lebewesen verraten“ erschien 2020 beim Deutschen Wissenschafts-Verlag (DWV) in Baden-Baden.

Paperback (ISBN: 978-3-86888-153-0)