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Jonathan B. Losos Sachbuch : Wieso Menschen und Delphine intelligente Wesen sind

  • -Aktualisiert am

Was Delphine mit Menschen gemeinsame haben, klärt ein neues Buch von Jonathan B. Losos. Bild: dpa

Evolution im Experiment: Der Biologe Jonathan B. Losos untersucht, welche Rolle Zufall und Notwendigkeit in der Entwicklung von Lebensformen spielen.

          Vor gut zwei Jahrzehnten erregte eine Debatte zwischen Stephen Jay Gould und Simon Conway Morris die Gemüter in der Evolutionsbiologie. Gould sah die Geschichte des Lebens als vom Zufall bestimmt. Deterministische Signale wie evolutionärer Fortschritt und schrittweises Auffüllen ökologischer Nischen seien im Rauschen der Kontingenz kaum wahrzunehmen. Auch der Mensch sei nichts anderes als ein außerordentlich unwahrscheinliches evolutives Ereignis im unermesslichen Reich der Möglichkeiten.

          Simon Conway Morris trat dagegen als Advokat der Notwendigkeit auf. Sein Schlagwort war „Konvergenz“, das heißt die Evolution von ähnlichen morphologischen und physiologischen Eigenschaften in nicht verwandten Organismen. Die ökologischen Bedingungen, so das Argument, erlaubten immer nur eine begrenzte und ziemlich gut bekannte Anzahl von „Designs“, von Bauplänen. Ein schnell schwimmender Meeresbewohner muss eben etwa so wie ein Delphin geformt sein, ein Raubtier oft wie ein Tiger aussehen, ob Säuge- oder Beuteltier. Selbst wenn man die Entwicklung des Lebens noch einmal in der tiefen Vergangenheit starten könnte, würde uns das Ergebnis schließlich doch irgendwie bekannt vorkommen.

          Schnelle Adaption als Phänomen

          In den Jahren, als diese Debatte ihren Höhepunkt erreichte, untersuchte der amerikanische Evolutionsbiologe Jonathan Losos die Anpassungsfähigkeit von Anolis-Echsen in der Karibik. Losos zeigte, dass diese Echsen, die in den siebziger Jahren ausgesetzt wurden, immer wieder die gleichen Anpassungen entwickelten, wenn sie mit ähnlichen Lebensbedingungen auf verschiedenen Inseln konfrontiert sind. Auf den Inseln, wo die Eidechsen dünne Zweige nutzten, hatten sie sehr kurze Beine, während sie auf Inseln, wo sie auf größeren Ästen saßen, längere Beine entwickelt hatten. In seinem neuen Buch greift Losos nun die die Evolutionsbiologie seit ihrem Anbeginn begleitende Debatte über Zufall und Notwendigkeit wieder auf und illustriert sie mit zahlreichen Beispielen.

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          Anders als Gould und Conway Morris stützt sich Losos nicht nur auf Fossilien und ihre immer problematische Rekonstruktion, sondern er stützt sich auf die Beobachtung und experimentelle Manipulation von Phänomenen schneller adaptiver Evolution.

          Der Großteil des Buches schildert Fallbeispiele der Konvergenz, die von den Anolis-Echsen in der Karibik, Termiten und Ameisen bis zu dem Bakterium Escherichia coli in Reagenzgläsern in Michigan reichen. Auch die Botanik kommt nicht zu kurz. Losos führt an, dass es sich bei Koffein – ob nun aus Kaffee, Kakao, Tee oder aus der Guaraná-Pflanze – immer um das gleiche Molekül handelt, das sich jedoch in diesen nicht nahe verwandten Arten unabhängig voneinander entwickelt hat.

          Verwandtschaft von Mensch und Delphin

          Besonders interessant ist Losos’ Betonung experimenteller Evolutionsforschung. Darwin war ein erstklassiger und hingebungsvoller Experimentierer, doch er glaubte, dass ein direkter experimenteller Nachweis der natürlichen Auslese unmöglich sei. Der Autor zeigt überzeugend, dass sich die Lage in den vergangenen Jahrzehnten gewandelt hat. Arbeiten an Galapagosfinken, Guppys oder Anolis-Echsen zeigten, dass natürliche Auslese selbst bei Wirbeltieren sehr schnell Wirkung zeigen konnte und Konvergenz ein häufig zu beobachtendes Ergebnis ist.

          Mikroorganismen spielen in der experimentellen Evolutionsforschung eine zentrale Rolle. Ein Experiment mit Escherichia coli an der Universität Michigan läuft nun seit fast drei Jahrzehnten und umfasst 64.000 Generationen dieses Bakteriums in verschiedenen Populationen. Eine Analyse zeigte, dass in der Regel verschiedene Populationen die gleichen Anpassungen an die gleichen Herausforderungen entwickelten. Aber es gab auch Ausnahmen: Eine Population entwickelte einen Stoffwechselweg, der noch nie zuvor beobachtet wurde. Losos nimmt, auch im Licht solch komplexer experimenteller Befunde, in der Debatte zwischen Gould und Conway Morris eine mittlere Position ein – er betrachtet Evolution auf kurze Sicht als vorhersagbar. Diese Einschätzung wird beispielhaft von seinen eigenen Arbeiten an Eidechsen unterstützt.

          Losos’ Hypothesen berücksichtigen, dass die gemeinsame Geschichte allen irdischen Lebens vollständig unabhängige Antworten auf neue Anforderungen der Umwelt praktisch unmöglich macht. Der gemeinsame Vorfahre von Menschen und Delphinen lebte vor ungefähr 85 Millionen Jahren und verkörperte eine fünfhundert Millionen Jahre dauernde Geschichte der regulatorischen Gene, die die Architektur seines kleinen Gehirns beeinflussten. Eine Geschichte des genetischen Werkzeugkastens, die wir mit ihm teilen und die eine endliche Anzahl voneinander nicht unabhängiger Wege geschaffen hat, sich an neue Anforderungen der Umwelt anzupassen. Die hohe Intelligenz von Delphinen und Menschen hat also wohl mehr mit einer sehr langen gemeinsamen evolutionären Geschichte bestimmter genetischer Elemente und von epigenetischen Mechanismen zu tun als mit völlig unabhängigen konvergenten Anpassungen an ähnliche Anforderungen.

          Eine wirkliche Auflösung dieses Problems von Zufall und Notwendigkeit in der Evolution kann es vielleicht nur geben, wenn außerirdisches Leben entdeckt wird, das tatsächlich eine vom irdischen Leben völlig unabhängige Geschichte hat. Bis dies geschieht, darf man wohl eine lange Reihe mehr oder weniger spekulativer Bücher erwarten, wie es auch das von Losos zuletzt ist. Was sein Buch auszeichnet, ist die bei aller Lockerheit des Stils ausgewogene Sachlichkeit und breite Kenntnis neuster evolutionsbiologischer Forschung, die der Autor demonstriert. Schon dies macht es ungemein lesenswert.

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