Selektion (Evolution)
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Basiswissen
Ein Asteroid schlägt auf der Erde ein: Licht, Wärme, Nahrung werden knapp. Dinosaurier und kleine Säugetiere konkurrieren um diese begrenzten Ressourcen. Die Dinosaurier haben einen geringeren Fortpflanzungserfolg und sterben aus: Die Selektion ist der Prozess der dazu führt, dass die Erbanlagen von Individuen mit unterschiedlicher Wahrscheinlichkeit in die nächste Generation gelangen. Das ist hier kurz am Beispiel der Laktoseintoleranz vorgestellt.
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Laktose-Verdauung
Junge Säuglinge haben ein Enzym mit dem sie auch Kuhmilch mit dem darin enthaltenen Milchzucker, der Laktose, ohne Beschwerden verdauen können. Aber bereits im ersten Lebensjahr stellt das dazu nötige Enzym, die Laktase, bei vielen Menschen seine Tätigkeit ein. Trinken diese Menschen dann Kuhmlich, führt das zu Verdauungsproblemen wie Blähungen, Magenkrämpfen und Durchfall. Man nennt solche Menschen laktoseintolerant. Dennoch trinken auch laktoseintolerante Menschen oft viel Milch oder sie essen Käse. Studien haben gezeigt, dass sie dadurch heute in der Regel keine direkten Nachteile für ihre Gesundheit, ihre Lebenserwartung oder die Anzahl ihrer Nachkommen haben. Nun gibt es in allen Bevölkerungen Menschen mit einem Gen, das es ihnen ermöglicht Milch ohne Beschwerden zu verdauen. Welchen Vorteil sollte ein solches Gen haben, wenn Menschen ohne dieses Gen keine heute erkennbaren Nachteile haben? Als Antwort wird vorgeschlagen, dass unsere Vorfahren vor Jahrtausenden häufig mit Nahrungsmittelkrisen (Missernten) sowie Seuchen zu kämpfen hatten. Und genau dann wird Laktoseintoleranz zu einer Todesgefahr: leiden kranke Menschen an Durchfall - typisch für Laktoseintoleranz - dann sterben sie deutlich schneller als Menschen ohne Durchfall. In genau solche episodischen Krisenzeiten hätte dann ein starker Selektionsdruck dazu geführt, dass Menschen mit Laktoseintoleranz eher sterben, und auf lange Sicht ihre Gene sich im Genpool anteilsmäßig stark verringern. [1] Siehe dazu auch 👉 Laktoseintoleranz
Vorwegnahme durch Aristoteles
Üblicherweise schreibt man Charles Darwin und Alfred Russell zu, die große Bedeutung der Selektion für die Entstehung und Veränderung biologischer Arten erkannt zu haben. So entwickelte die Giraffe nicht etwa einen langen Hals, dass sie besser an Nahrung hoch oben auf Bäumen käme. Vielmehr überlebten und vermehrten sich gerade jene Giraffen besser, die durch Zufall einen längeren Hals hatte. Tatsächlich hat diesen Gedanken schon der antike griechische Denker Aristoteles (384 bis 322 v. Chr. gut erkennbar ausformuliert, wennauch nicht zur Erklärung der Entstehung von biologischen Arten.
ZITAT:
Aristoteles: "Zunächst ist also zu sagen, dass die Natur zu den Ursachen gehört, die um eines Etwas willen wirken; sodann ist zu untersuchen, wie es sich mit dem Notwendigen in den Naturdingen verhält. Denn alle führen die Ursache auf diese [Notwendigkeit] zurück: Weil nämlich das Warme von solcher Beschaffenheit ist und ebenso das Kalte und jedes andere derartige Ding, deshalb existiert und entsteht dieses aus Notwendigkeit. Und auch wenn sie eine andere Ursache nennen, lassen sie sie, nachdem sie sie kurz berührt haben, sogleich wieder fallen: der eine die Freundschaft und den Streit, der andere den Nous [Geist bzw. Verstand]. Es entsteht aber die Schwierigkeit: Was hindert daran, dass die Natur nicht um eines Zweckes willen handelt und nicht deshalb, weil etwas besser ist, sondern vielmehr so, wie Zeus regnen lässt – nicht damit das Getreide wachse, sondern aus Notwendigkeit? Denn das Aufgestiegene muss abkühlen, und das Abgekühlte muss, wenn es zu Wasser geworden ist, herabfallen; dass aber das Getreide wächst, wenn dies geschieht, ist eine Folge davon. Ebenso regnet es auch nicht deshalb, damit jemandes Getreide auf der Tenne zugrunde gehe; vielmehr ist dies nur eine zufällige Folge. Was hindert also daran, dass es sich ebenso mit den Teilen in der Natur verhält? Dass zum Beispiel die Zähne aus Notwendigkeit hervorkommen, die vorderen scharf und zum Zerteilen geeignet, die Backenzähne dagegen breit und nützlich zum Zermahlen der Nahrung – nicht deshalb, damit sie diesen Zweck erfüllen, sondern weil dies zufällig so zusammentrifft? Und ebenso bei den anderen Teilen, bei denen offenbar ein Um-willen-wessen, ein Zweck, vorhanden ist. Wo nun alles so zustande kam, als ob es um eines Zweckes willen entstanden wäre, dort blieb es erhalten, weil es durch das Zufällige in zweckmäßiger Weise zusammengesetzt worden war; was aber nicht auf diese Weise zustande kam, ging zugrunde und geht zugrunde, wie Empedokles von den »rindgeborenen Menschen mit menschlichen Gesichtern« sagt." [3]
Aristoteles: "Zunächst ist also zu sagen, dass die Natur zu den Ursachen gehört, die um eines Etwas willen wirken; sodann ist zu untersuchen, wie es sich mit dem Notwendigen in den Naturdingen verhält. Denn alle führen die Ursache auf diese [Notwendigkeit] zurück: Weil nämlich das Warme von solcher Beschaffenheit ist und ebenso das Kalte und jedes andere derartige Ding, deshalb existiert und entsteht dieses aus Notwendigkeit. Und auch wenn sie eine andere Ursache nennen, lassen sie sie, nachdem sie sie kurz berührt haben, sogleich wieder fallen: der eine die Freundschaft und den Streit, der andere den Nous [Geist bzw. Verstand]. Es entsteht aber die Schwierigkeit: Was hindert daran, dass die Natur nicht um eines Zweckes willen handelt und nicht deshalb, weil etwas besser ist, sondern vielmehr so, wie Zeus regnen lässt – nicht damit das Getreide wachse, sondern aus Notwendigkeit? Denn das Aufgestiegene muss abkühlen, und das Abgekühlte muss, wenn es zu Wasser geworden ist, herabfallen; dass aber das Getreide wächst, wenn dies geschieht, ist eine Folge davon. Ebenso regnet es auch nicht deshalb, damit jemandes Getreide auf der Tenne zugrunde gehe; vielmehr ist dies nur eine zufällige Folge. Was hindert also daran, dass es sich ebenso mit den Teilen in der Natur verhält? Dass zum Beispiel die Zähne aus Notwendigkeit hervorkommen, die vorderen scharf und zum Zerteilen geeignet, die Backenzähne dagegen breit und nützlich zum Zermahlen der Nahrung – nicht deshalb, damit sie diesen Zweck erfüllen, sondern weil dies zufällig so zusammentrifft? Und ebenso bei den anderen Teilen, bei denen offenbar ein Um-willen-wessen, ein Zweck, vorhanden ist. Wo nun alles so zustande kam, als ob es um eines Zweckes willen entstanden wäre, dort blieb es erhalten, weil es durch das Zufällige in zweckmäßiger Weise zusammengesetzt worden war; was aber nicht auf diese Weise zustande kam, ging zugrunde und geht zugrunde, wie Empedokles von den »rindgeborenen Menschen mit menschlichen Gesichtern« sagt." [3]
Die hier beste Stelle ist die Passage mit den Schneide- und Backenzähnen. Die nützlichen Formen, so Aristoteles, sind möglicherweise nicht das Ergebnis eines zielgerichteten Prozesses sondern einer Auswahl der am besten geeigneten Formen aus einer Anzahl zufällig entstandener verschiedener Formen. Man findet hier also ganz eindeutig schon das Konzept von Variation und Selektion, wie es Darwin und Russell gut 2200 Jahre später formulieren sollten.
Fußnoten
- [1] Artikel "Selektion" in: Spektrum Lexikon der Biologie. Online Lexikon. Stand Oktober 2021: https://www.spektrum.de/lexikon/biologie/selektion/60907
- [2] Richard Evershed et al.: Dairying, diseases and the evolution of lactase persistence in Europe. In: Nature (2022). Online: https://doi.org/10.1038/s41586-022-05010-7
- [3] Die Übersetzung von Aristoteles' Urfassung der Selektion ins Deutsche stammt von einer KI. Hier ist das Original auf Altgriechisch: "Λεκτέον δὴ πρῶτον μὲν διότι ἡ φύσις τῶν ἕνεκά τὸυ αἰτίων, ἔπειτα περὶ τοῦ ἀναγκαίου, πῶς ἔχει ἐν τοῖς φυσικοῖς· εἰς γὰρ ταύτην τὴν αἰτίαν ἀνάγουσι πάντες, ὅτι ἐπειδὴ τὸ θερμὸν τοιονδὶ πέφυκεν καὶ τὸ ψυχρὸν καὶ ἕκαστον δὴ τῶν τοιούτων, ταδὶ ἐξ ἀνάγκης ἐστὶ καὶ γίγνεται· καὶ γὰρ ἐὰν ἄλλην αἰτίαν εἴπωσιν, ὅσον ἁψάμενοι χαίρειν ἐῶσιν, ὁ μὲν τὴν φιλίαν καὶ τὸ νεῖκος, ὁ δὲ τὸν νοῦν· ἔχει δʼ ἀπορίαν τί κωλύει τὴν φύσιν μὴ ἕνεκά του ποιεῖν μηδʼ ὅτι βέλτιον, ἀλλʼ ὥσπερ ὕει ὁ Ζεὺς οὐχ ὅπως τὸν σῖτον αὐξήσῃ, ἀλλʼ ἐξ ἀνάγκης (τὸ γὰρ ἀναχθὲν ψυχθῆναι δεῖ, καὶ τὸ ψυχθὲν ὕδωρ γενόμενον κατελθεῖν· τὸ δʼ αὐξάνεσθαι τούτου γενομένου τὸν σῖτον συμβαίνει), ὁμοίως δὲ καὶ εἴ τῳ ἀπόλλυται ὁ σῖτος ἐν τῇ ἅλῳ, οὐ τούτου ἕνεκα ὕει ὅπως ἀπόληται, ἀλλὰ τοῦτο συμβέβηκεν—ὥστε τί κωλύει οὕτω καὶ τὰ μέρη ἔχειν ἐν τῇ φύσει, οἷον τοὺς ὀδόντας ἐξ ἀνάγκης ἀνατεῖλαι τοὺς μὲν ἐμπροσθίους ὀξεῖς, ἐπιτηδείους πρὸς τὸ διαιρεῖν, τοὺς δὲ γομφίους πλατεῖς καὶ χρησίμους πρὸς τὸ λεαίνειν τὴν τροφήν, ἐπεὶ οὐ τούτου ἕνεκα γενέσθαι, ἀλλὰ συμπεσεῖν; ὁμοίως δὲ καὶ περὶ τῶν ἄλλων μερῶν, ἐν ὅσοις δοκεῖ ὑπάρχειν τὸ ἕνεκά του. ὅπου μὲν οὖν ἅπαντα συνέβη ὥσπερ κἂν εἰ ἕνεκά του ἐγίγνετο, ταῦτα μὲν ἐσώθη ἀπὸ τοῦ αὐτομάτου συστάντα ἐπιτηδείως· ὅσα δὲ μὴ οὕτως, ἀπώλετο καὶ ἀπόλλυται, καθάπερ Ἐμπεδοκλῆς λέγει τὰ βουγενῆ ἀνδρόπρωα." In: Aristotle. Aristotelis Physica. Ross, W.D., editor. Oxford: Clarendon, 1960. Online: https://fgh.perseids.org/read/greekLit/tlg0086/tlg031/1st1K-grc1/2.8-3.8