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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:

 

 

 

Endogene Retroviren und Transposons

 

Im Beitrag über das Corona-Virus wurde erwähnt, dass es auch sogenannte endogene Retroviren gibt. Zur Erinnerung: Endogene Viren können ihr Genom in das Genom des Wirtes einpflanzen und über die Keimzellen an die nächste Generation vererben.

Diese endogenen Viren machen tatsächlich einen beachtlichen Anteil unseres Genoms aus.

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Evolution for IDitos: evolutionäre Übergänge, Zwischenformen, Brückentiere

Missing links?

Kreationisten sind verliebt in Fossilien. Sie wissen zwar nicht viel davon, denn meist referieren sie aus Kinderbüchern über Dinosaurier, reden aber umso mehr wirres Zeug darüber. Schließlich stacheln sie sich untereinander auf, gebetsmühlenartig zu widerholen, es gebe nichts als Lücken im Fossilbericht. Sie stellen die Behauptung auf, dass wenn Evolution wahr wäre, müssten es Millionen und Abermillionen von sogenannten Übergangsformen geben. Und diese Übergangsformen müsste man im Fossilbericht wiederfinden. Diese gäbe es jedoch nicht, behaupten sie dann aber. Wenn man ihnen dann einige Übergangsformen zeigt, z. B. Archaeopteryx, dann sagen sie, dass Archaeopteryx nicht den Übergang von Dinosauriern zu Vögeln zeige, sondern einfach nur ein fertiger Vogel sei. Bei genauerer Betrachtung wird man jedoch feststellen, dass Kreationisten eine sehr obskure Vorstellung dessen haben, was eine Übergangsform ist und ihnen jegliche Kenntnis der Anatomie, Systematik, ja gar der Biologie und Wissenschaft überhaupt fehlt. Schauen wir uns mal einige ihrer Vorstellungen an:

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Phylogenetische Systematik Teil 3: Stammbaum des Lebens

Die einzige Art alle Arten von Leben objektiv zu kategorisieren ist ihre gemeinsamen Eigenschaften zu erfassen, also diejenigen Merkmale, die jedes Mitglied dieses Kollektivs hat und nur dieses Kollektivs. So werden ihre Merkmale diagnostisch und für diese Gruppe bestimmend. Wir sollten hierbei nicht vergessen, dass der erste Mensch, der versuchte alle Lebewesen zu klassifizieren, ein überzeugter Christ und Kreationist war, der nicht an evolutionäre Prozesse oder eine gemeinsame Abstammung dachte, bzw. davon wusste.

 

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Phylogenetische Systematik Teil 2: Kladistik

Das System von Linne hat einige große Schwächen:

Linné war kein Anhänger der Evolution, sondern glaubte an die Konstanz der Arten. Linné ordnete die verschiedenen Tiere und Pflanzen nach ihren Merkmalen, evolutionäre Ursprünge kamen ihm dabei nicht in den Sinn.

Dass Evolutionsverlauf und Verwandtschaftsbeziehungen früher keine große Rolle spielten, zeigt sich z. B. darin, dass Elefanten, Flusspferde und Nashörner als Dickhäuter (Pachydermes) zusammengefasst wurden, obwohl wir heute wissen, dass alle drei Gruppen unterschiedlichen evolutionären Linien entsprangen. Elefanten sind näher mit den Schliefern und Seekühen verwandt, Nashörner werden mit den Pferden und Tapiren zu den Unpaarhufern zusammengefasst und Flusspferde sind Paarhufer, deren nächsten heute lebenden Verwandten die Wale sind.

Es braucht also ein Ordnungsprinzip, dass den Evolutionsverlauf und die Verwandtschaftsbeziehungen berücksichtigt, denn nicht Merkmale definieren Gruppen, sondern die Abstammung. Es muss also untersucht werden, welche Merkmale geeignet sind die Verwandtschaftsbeziehungen zu ermitteln. Hier bedient man sich der Methoden der phylogenetischen Systematik.

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Die Evolution des Corona-Virus

Dank Covid-19 reden alle über Viren. Dieser Beitrag widmet sich der Frage was Viren überhaupt sind, wie sie sich vermehren und was es mit dem aktuellen Corona-Virus auf sich hat.

Zu diesem gibt es ein Youtube-Video, was hier angesehen werden kann:

Hier befindet sich der Inhalt des Videos in Textform.

Beginnen wir also damit, was Viren eigentlich sind und welche unterschiedlichen Virentypen überhaupt existieren.

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Youtube Video: Die Evolution des Kreationismus – Teil 2: Intelligent Design

In den 1990ern etablierte sich eine neue Generation von Kreationisten, die eine neue Strategie verfolgten: Intelligent Design (ID). Zu ihren wichtigsten Vertretern gehören z. B. der Biochemiker Michael Behe und der Mathematiker William Dembski. Michael Behe ist Autor des Buches „Darwin Blackbox“ (Behe 1996), das die Ideen des Intelligent Design darstellen soll. Intelligent Design unterscheidet sich von den anderen „klassischeren“ Formen des Kreationismus dadurch, dass sie – zumindest in der Öffentlichkeit – die religiösen Bekundungen des Schöpfungsglaubens auslassen. Weiterhin erkennen sie das hohe Alter der Erde an. Stattdessen haben sei einen anderen Schwerpunkt, nämlich den „Design“ in der Natur.

Das Video basiert auf den Text: Evolution for IDiots Teil 1: Die Evolution des Kreationismus

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