Tutorial Erdgeschichte und Evolution 04 – Hutton, Lyell, Naturalismus, Neptunismus, Plutonismus

Wir befassten uns mit dem Alter unserer Erde. Wir haben gelernt, mit welchen Methoden Wissenschaftler die Gesteine untersuchen, um deren Alter zu bestimmen. Insbesondere die radiometrische Datierung erlaubt es uns, das hohe Alter der Erde möglichst genau zu bestimmen. In diesem Beitrag, wollen wir einen kurzen Überblick über die Ursprünge der Geologie als Wissenschaft liefern, einer Disziplin, die gerade erstmal 200 Jahre alt ist.

Obwohl es schon unter den alten Griechen und Römern einige Gelehrte gab, die dachten, die Erde sei wirklich alt, stammen unsere modernen Erkenntnisse über das Alter der Erde aus dem späten 18. Jahrhundert, aus der Zeit der Aufklärung.

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Dagmar Henn und die Impfungen

Mir wurde in letzter Zeit von impfkritischer Seite häufiger empfohlen den ein oder anderen Artikel von Dagmar Henn, die für Russia Today (RT Deutschland) regelmäßig Artikel schreibt, anzuschauen, da sie gute Argumente gegen die Impfpflicht und gegen die „neuen“ mRNA-Impfstoffe liefere. Ich bin dem mal nachgegangen und habe ihren Artikel „Die Glaskugel des ZDF – oder wie Wissenschaft nicht geht“, erschienen bei RT Deutschland am 22. Oktober 2021 gelesen[1]. Ich möchte die Zeit nutzen auf einige Punkte von Dagmar Henn einzugehen. Mir geht es nicht darum Personen (Frau Henn) oder die Quelle (Russia Today) zu diskreditieren. Auch möchte ich keine Aussagen über das Für und Wider einer Impfpflicht machen, ob andere Impfstoffe wie Sputnik V bessere Kandidaten wären oder die aktuellen Maßnahmen der Bundesregierung bewerten. Das würde zum einen meine Kompetenzen übersteigen (auch wenn ich dazu natürlich eine Position habe) und zum anderen den Artikel unnötig in die Länge ziehen, der schon lang genug ist.  Es soll in diesem Beitrag ausschließlich um die Bewertung einiger fachwissenschaftlicher Aussagen in diesem Artikel gehen, die Frau Henn trifft.

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Tutorial Erdgeschichte und Evolution 3:Erdzeitalter und Massenaussterben

Erdzeitalter

 

Wir haben kennengelernt, mit welchen Methoden wir feststellen können, wie alt unsere Erde ist: Sie ist etwa 4,5 Mrd. Jahre alt. Einen solch langen Zeitraum unterteilt man in verschiedene Zeitabschnitte. So wie wir einen Kalender in Monate, Wochen und Tage einteilen, teilen auch Geologen und Paläontologen die Erde in verschiedene Zeitepochen auf.

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(falsche) Fakten über Menschenrassen

Zu meinem Buch “Eva kam aus Afrika” sind einige Rezensionen erschienen, die meisten durchweg positiv. Auf einer eher fragwürdigen Internetseite erschien eine negative “Rezension” … naja es ist eigentlich keine Rezension meines Buches, sondern eine Rezension einer Rezension…

In der „Arbeiterstimme“ Nr. 213 wurde auf Seite 25 eine Rezension zu meinem Buch „Eva kam aus Afrika“ veröffentlicht. Ich möchte den Genossen der Zeitschrift für diese Rezension danken.

Offenbar blieb diese Rezension nicht unbemerkt, denn ein Artikel im „Faktum-Magazin“ von Michael Mansion reagierte auf diese Rezension. Es hat den Titel „Die Arbeiterstimme zum Buch ‚Eva kam aus Afrika … und Adam auch. Der Mythos vom wissenschaftlichen Rassismus‘ Eine Gegenrede als Brief“ (online unter http://www.faktum-magazin.de/2021/10/die-arbeiterstimme-zu-eva-kam-aus-afrika-und-adam-auch/).

Ich kannte das Faktum-Magazin bisher nicht, aber ein kurzes Durchforsten der Seite (http://www.faktum-magazin.de) erweckt bei mir zumindest den Eindruck, dass das Magazin, diplomatisch ausgedrückt, mit der Arbeiterbewegung nicht sympathisiert. Eine Einschätzung dieses Magazins überlasse ich den Lesern selbst, in diesem Artikel möchte ich nur auf einige Aussagen von Michael Mansions als „Gegenrede“ bezeichnete Rezension der Rezension eingehen. Denn Mansion erwähnt gleich zu Anfang, dass er „das Buch nicht gelesen habe“- was natürlich die beste Voraussetzung ist, den Inhalt eines Buches zu kritisieren.

Mansion schreibt: „zunächst [taucht] die durchaus interessante Frage auf, warum mit solcher Vehemenz darauf beharrt wird, dass es angeblich keine menschlichen Rassen geben soll.“

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Tutorial Erdgeschichte und Evolution 2: Altersdatierung

In unserem letzten Beitrag haben wir im Schnellverfahren eine Zeitreise durch unsere Erdgeschichte gemacht. Wir haben mit einem Gedankenexperiment die ca. 4,5 Mrd. Jahre unserer Erde in einem Kalenderjahr ablaufen lassen. Doch woher wissen wir eigentlich wie alt die Erde ist? Es gibt mehrere Methoden das Alter der Erde zu bestimmen. Man unterteilt sie prinzipiell in relative und absolute Altersbestimmungen. Wir werden uns in diesem Beitrag mit einigen dieser Altersbestimmungen befassen.

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Tutorial Erdgeschichte und Evolution 1: Eine Frage der Zeit

Unsere Erde hat ein Alter von etwa 4,6 Mrd. Jahren. Diese Zahl ist so schnell dahingesagt, doch die wahren Ausmaße dieses Alters sind für unsere Vorstellungskraft kaum zu erfassen: Um sich über die Bedeutung und die Größe der Zeiträume, über die wir sprechen, einmal klar zu werden, müssen wir ein kleines Gedankenspiel machen. Stellen wir uns einfach vor wir würden die gesamte Erdgeschichte in einem einzigen Kalenderjahr ablaufen lassen.

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Richard Lewontin

Am 4. Juli 2021 starb der Genetiker, Evolutionsbiologe und Marxist Richard Lewontin (Spitzname „Dick“). Er gehört, wohl neben Steven Jay Gould, zu den für mich einflussreichsten Evolutionsbiologen, die mich in meinem naturwissenschaftlichen Denken geprägt haben.

Lewontin war u. a. an der Weiterentwicklung vieler Bereichen der Evolutionstheorie beteiligt.

• Zusammen mit J. L. Hubby benutzte er molekularbiologische Techniken, wie beispielsweise die Gelelektrophorese, um Problemstellungen der genetischen Variation und Evolution zu klären. In zwei Aufsätzen im Jahr 1966 legte er somit die Grundlagen für die molekulare Evolution.

• Lewontin und Gould legten im Jahr 1979 ihre Schrift „The spandrels of San Marco and the Panglossion paradigm: a critique of the adaptationist programme“ vor. Diese Schrift war eine Kritik des Adaptionismus im traditionellen neo-darwinistischen Denken. Der Titel der Schrift spielt auf das aus der Architektur stammende Wort „spandrel“ („Spandrille“, der Zwickel zwischen den Bögen eines Gewölbes) an. Obwohl man meinen könnte, diese wären etwa als Bildträger für Mosaiken erfunden worden, ergeben sie sich einfach zwangsläufig aus der Konstruktionsweise. Genauso existierten viele Merkmale von Organismen nicht als Ergebnis einer besonderen, darauf gerichteten Adaptation, sondern hätten sich ebenso einfach als Beiprodukt anderer Prozesse ergeben. Tatsächlich erweisen sich viele Merkmale nicht als Anpassungsmerkmal, sondern entstehen durch genetische Drift (also zufallsbedingte Änderungen des Genpools einer Population) und Pleiotropie (Ein Gen codiert für mehrere phänotypische Merkmale. Wird nach einem Merkmal hin selektiert, werden andere Merkmale „mitgezogen“. Ein Beispiel hierfür ist die Selektion nach der Hautfarbe als Anpassung an die UV-Strahlung beim Menschen. Da viele Gene, die an der Hautpigmentierung beteiligt sind z. B. auch für die Augen- und Haarfarbe codieren unterliegen Augen- und Haarfarbe keiner – zumindest starken – Selektion, deren Variation sind also pleiotrope Effekte). „Developmental Constraints“ (Entwicklungszwänge) sind ebenfalls ein immer wichtiger werdender Bereich. Das sind genetische oder epigenetische Mechanismen, die verhindern, dass während der Entwicklung (Ontogenese) unerwünschte Abweichungen vom Bauplan entstehen. Auf Evolution bezogen (Evo-Devo) zeichnen Constraints deren Verlauf in bestimmten durch Physik, Morphologie oder Phylogenese vorgegebenen Schranken vor. Constraints sind Hürden, die durch den Bauplan, etwa Skelett oder Lungen vorgegeben sind. Sie können adaptiv nicht beliebig verändert werden. So können Wale evolutionär nicht mehr ohne weiteres Kiemen entwickeln. Constraints begrenzen die phänotypische Evolution und wirken gleichzeitig richtungsbestimmend für deren Verlauf. Wahrscheinlich sind auch die meisten kognitiven Fähigkeiten des Menschen nicht als eine Anpassung auf unser Leben in der Steinzeit anzusehen.

• In Organism and Environment in Scientia und in populärerer Form im letzten Kapitel von Biology as Ideology sagte Lewontin, dass man im Gegensatz zur traditionellen darwinistischen Darstellung des Organismus als passiven Empfänger von Umwelteinflüssen den Organismus als aktiven Schöpfer der Umwelt ansehen sollte. Nischen sind keine vorgeformten, leeren Behälter, in die die Organismen eingefügt werden, sondern werden von den Organismen definiert und geschaffen. Die Beziehung zwischen Organismus und Umgebung ist wechselseitig und dialektisch. Die daraus sich entwickelnde Theorie der Nischenkonstruktion konnte eine Reihe solcher Beispiele liefern. Ein beliebtes Beispiel sind Biber. Durch den Bau von Dämmen verändern sie aktiv ihre Umwelt und schaffen sich die für ihre Art notwendigen Umweltbedingungen. Engels Theorie der Arbeit als Menschwerdung des Affen kann ebenso als unsere spezifische Nischenkonstruktion angesehen werden.

• Auch beschäftigte ihn die Frage, wo die natürliche Selektion ansetzt: Am Gen, am Protein, an dem Merkmal selbst oder gar am ganzen Organismus. Zu diesem theoretischen Problem der „Level of Selection“-Debatte leistete Lewontin wichtige Beiträge.

• Lewontin gehört zu den ersten, der nachweisen konnte, dass die genetischen Unterschiede innerhalb einer Population des Menschen größer sind, als zwischen den Populationen. Damit legte er den ersten molekularbiologischen Grundstein für die Widerlegung des Rassenkonzeptes. Kritiker werfen ihm jedoch vor politisch zu argumentieren. In meinem Buch „Eva kam aus Afrika … und Adam auch“ beleuchte ich dieses näher.

• Lewontin war auch ein entschiedener und überzeugend argumentierenden Gegner der evolutionären Psychologie (wie sie u. a. von Steven Pinker, David Buss und Richard Dawkins populärwissenschaftlich verbreitet wird) und des genetischen Determinismus. Sehr einflussreich wurde etwa ein wohl maßgeblich von Lewontin verfasster Brief des Kollektivs „Science for the People“ im New York Review of Books, der eine Debatte in der US-amerikanischen Öffentlichkeit über die Soziobiologie auslöste, die über 10 Jahre lang andauerte; diese wurde (etwas pathetisch) als die „sociobiology wars“ berühmt. Lewontins Hauptvorwürfe an die Soziobiologie waren eine verfehlte Methodik, insbesondere ein übertriebener Reduktionismus und weitgespanntes Theoretisieren abseits einer empirischen, auf Fakten gegründeten Basis. In seinen Büchern wie „Not in Our Genes“ (zusammen mit Steven Rose und Leon J. Kamin) und zahlreichen Artikeln stellte er die Vererbung von menschlichen Verhaltensweisen und in IQ-Tests gemessener Intelligenz in Frage, wie sie zum Beispiel in The Bell Curve von Charles Murray beschrieben wird. Dieser Problematik widme ich mich sehr ausführlich im sechsten Kapitel meines Buches.

• In „The Dialectical Biologist“ unterstreicht Lewontin die Bedeutung der Philosophie, insbesondere der Dialektik, in den Naturwissenschaften, ohne in einen Dogmatismus zu verfallen. Neben den schon erwähnten Bereichen (Kritik am Adaptionismus, Nischenkonstruktion und die Kritik an der Soziobiologie), sowie die Kritik der reduktionistischen Herangehensweise in der Molekularbiologie, gibt es ein recht gutes Kapitel zum Phänomen des Lysenkoismus in der Sowjetunion. Während gleichzeitig die wesentlichen Aussagen des Lysenkoismus als falsch eingestuft werden (wohl aber nicht alle), fehlt der platte und primitive Antikommunismus, wie man es aus Medwedews Buch zur Lysenko-Affäre kennt (z. B. widerlegt Lewontin die Behauptung, dass durch Lysenkos Methoden die Landwirtschaft zusammengebrochen war). Gleichzeitig wird betont, dass die frühe Mendel-Genetik in ihren Erklärungen zu einfach war und auch nicht frei von politischem Einfluss.

Aber nicht nur als Wissenschaftler, sondern auch als Mensch war Richard Lewontin einzigartig. So berichtet Jerry Coyne, Evolutionsbiologe und Autor des Buches „Why Evolution is true“, der bei Lewontin seine Promotion machte:

„Dick führte sein Labor als egalitäre Kommune. Sein Büro war nicht schicker als unseres, (…) Dick selbst war äußerst klug, ein großartiger Schriftsteller und unglaublich eloquent, was uns allen zwar ein Vorbild gab, aber einige von uns entmutigte, da sie erkannten, dass wir nie annähernd an sein Leistungsniveau und seine Intelligenz herankommen würden. (…) Abgesehen von der Unabhängigkeit, die er uns ermöglichte, stand Dick immer für Gespräche oder moralische oder finanzielle Unterstützung zur Verfügung. Seine Bürotür stand immer offen, und wenn man ein teures Gerät brauchte, brauchte man nur zu fragen. Er hielt das Labor auch mit starkem Kaffee über Wasser, was mit Zuschüssen aus dem Abteilungsdepot käuflich zu erwerben war. Ich erinnere mich, dass das NIH einmal die Finanzen des Labors überprüfte und der Prüfer, als er das riesige Budget für Dosenkaffee sah, Dick fragte: ‚Wofür ist dieser ganze Kaffee?‘ Dick antwortete: ‚Zum Trinken.‘ (…)

Am wichtigsten ist vielleicht, dass Dick einen starken Sinn für Ethik hatte, den er uns allen einflößte. (…) Er weigerte sich, seinen Namen auf Paper aus seinem Labor zu schreiben, in denen er keine wesentliche Rolle spielte. Ich erinnere mich, als ich meine erste Arbeit über Gelelektrophorese schrieb, tippte ich einen Entwurf und setzte „Jerry A. Coyne und Richard C. Lewontin“ in die Autorenzeile. Ich legte es zur Überprüfung auf seinen Schreibtisch. Am nächsten Tag wurde mir der Entwurf zurückgegeben, neben anderen Kommentaren war sein Name als Autor durchgestrichen. Er sagte mir: ‘Mach das nie wieder.’

Evolution to go 5: Der erste Primat (Affe): Purgatorius

Paläontologen um Gregory Wilson Mantilla von der University of Washington haben fünf fossile Primatenzähne entdeckt, die ein neues Licht auf die Evolution unserer frühen Vorfahren werfen. Morphologische Vergleiche ergaben, dass diese Zähne von zwei verschiedenen Arten der Gattung Purgatorius stammen. Eine dieser Spezies wurde noch nie beschrieben. Die Purgatoriiden gelten als eine der ältesten und ursprünglichsten Gruppen der frühen Primaten im weiteren Sinne. Die in Montana entdeckten Fossilien legen nahe, dass diese urzeitlichen Säuger kleine Waldbewohner waren, die anders als noch urtümlichere Säugetiere sowohl Insekten als auch pflanzliche Nahrung wie Früchte fraßen. Wie alt sind die Funde von Purgatorius? Die Paläontologen datieren die fossilen Primatenzähne auf ein Alter von rund 65,9 Millionen Jahren. Ihre Träger lebten demnach nur 105.000 bis 139.000 Jahre nach dem Massenaussterben, das die Kreidezeit und die Ära der Dinosaurier beendete.

Link zur Studie: https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.210050

Link zum Video:

 

 

 

CO2, Photosynthese, Pflanzenwachstum und Klimawandel

Wir haben uns intensiv mit den biochemischen Grundlagen der Photosynthese befasst. Dort lernten wir, dass Pflanzen aus CO2 und Wasser Zucker und Sauerstoff (O2) herstellen können.

Nun wird von einigen “Klima-Querdenkern” gerne folgende Behauptung aufgestellt:

CO2 ist kein Schadstoff. Es ist wesentlich für alles Leben auf der Erde. Die Photosynthese ist ein Segen. Mehr CO2 schont die Natur und die Erde: Zusätzliches CO2 in der Luft hat das Wachstum der globalen Pflanzenbiomasse gefördert. Es ist auch gut für die Landwirtschaft und erhöht die Ernteerträge weltweit.“

CO2 ist Pflanzennahrung. Das stimmt. Ist CO2 ein Schadstoff?

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Molekularbiologie der Zelle Teil 17: Zelltod und Krebs

Wir wissen wie Zellen sich vermehren. Sie können aber auch sterben.

Zellen eines vielzelligen Lebewesens können auf zwei Weisen absterben. Die erste Art von Zelltod ist die Nekrose (unkontrollierter Zelltod); sie tritt auf, wenn Zellen oder Gewebe durch Gewalteinwirkung, Gift, Sauerstoffmangel oder Nährstoffmangel geschädigt werden. Nekrotische Zellen schwellen häufig an und platzen, sodass ihr Inhalt in den Extrazellularraum freigesetzt wird und eine Entzündung hervorrufen kann.

Die Apoptose (programmierter Zelltod) ist eine genetisch vorgegebene Abfolge von Ereignissen, die im Verlauf normaler Entwicklungsprozesse, aber auch in erwachsenen (adulten) Geweben stattfinden.

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