Ursprung der Vögel

Das erste Mal werden Vögel in der Bibel bei ihrer Erschaffung erwähnt: »Und Gott sprach: »Vögel sollen über der Erde fliegen angesichts der Ausdehnung des Himmels! Und Gott schuf … alle geflügelten Vögel nach ihrer Art. Und Gott sah, dass es gut war. Und Gott segnete sie und sprach: … die Vögel sollen sich mehren auf der Erde! Und es wurde Abend, und es wurde Morgen: fünfter Tag« (1Mo 1,21–23).

Damit ist über den Ursprung der Vögel eigentlich schon alles Wesentliche gesagt: Sie wurden von Gott erschaffen, und zwar in einer Vielfalt von »Arten« und mit der Fähigkeit zu fliegen. Allen Spekulationen über die »Vorfahren der Vögel«, die »Entstehung der Feder« oder den »Erwerb des Flugvermögens« ist aus biblischer Sicht der Boden entzogen. Es ist eine Tragödie, dass Wissenschaftler heute tiefen Einblick in Vielfalt, Aufbau, Funktion und Lebensweise der gefiederten Wunderwerke gewonnen haben und dies mehrheitlich als Ergebnis eines natürlichen Entwicklungsprozesses auffassen. Manche meinen, diese Theorie habe sogar mit der Betrachtung von Vögeln ihren Anfang genommen …

darwin:finken

In vielen Sachbüchern findet sich die Darstellung, dass Darwin die Idee der Evolution »durch den Kopf schoss«, als er die unterschiedlichen Finkenarten auf den verschiedenen Inseln der Galapagosgruppe beobachtete. Das kann aber vollständig ins Reich der Legende verwiesen werden. Erstens spielten die Finken zunächst keine Rolle, und zweitens gab es bei ihm keine plötzliche Erleuchtung, weder auf der Weltreise mit dem Forschungsschiff »Beagle« noch bei den Forschungen im heimatlichen »Down House« später. Sein Großvater Erasmus Darwin (1731–1802), Arzt, Wissenschaftler, Dichter und Erfinder, hatte bereits ein Buch mit dem Titel Zoonomia – Gesetze des organischen Lebens geschrieben. Darin beschreibt er die Konkurrenz im Tierreich, dass die stärksten und aktivsten Tiere sich durchsetzen und die Art dadurch verbessert wird. Diesen Vorgang dehnte er bis zum Ursprung aller Arten aus einfachen Formen aus. Darwin war mit der Idee seines Großvaters vertraut. Auf die erste Seite seines Notizbuchs, in dem er sich zum ersten Mal über die Veränderung (Transmutation) der Lebewesen ausließ, setzte er die Überschrift »Zoonomia«. Bischof Samuel Wilberforce (1805–1873), ein entschiedener Gegner des Evolutionsgedankens, warf ihm später vor, mit seiner Selektionstheorie nur die Spekulationen seines Großvaters aufzuwärmen.

Der Entwicklungsgedanke an sich lässt sich bis in die Antike zurückverfolgen. Er gewann nach der Aufklärung in dem Maß an Popularität, wie die Bibel als verbindliche Offenbarung Gottes in Frage gestellt wurde. Die Theorie, die Darwin der Welt 1859 in seinem Buch vorstellte, ist vielfach umformuliert, in Sätze und Schlussfolgerungen eingeteilt, in fünf unabhängige Einzeltheorien zerlegt und in langen Schachtelsätzen zusammengefasst worden. Obwohl sie später erweitert und angepasst wurde (zur Synthetischen Evolutionstheorie; EST), blieb das Grundschema aktuell. Hier soll es an einem Beispiel illustriert werden:

• Auf einer kleinen Insel lebt eine Gruppe von 1000 Finken. Die Finken paaren sich untereinander. Sie sind vom Festland und von anderen Inseln zu weit entfernt, um dorthin gelangen zu können. Sie bilden eine eigenständige und isolierte Fortpflanzungsgemeinschaft (Population).
• Jedes Finkenweibchen legt in der Brutsaison 2–3 Eier und wird bis zu drei Jahre alt. Es werden demnach viel mehr Tiere ausgebrütet, als altersbedingt sterben (Nachkommensüberschuss).
• Die Anzahl der Finken würde stetig wachsen, aber die Insel wächst nicht mit: Nahrungs- und Raumangebot sind beschränkt. Die Größe der Gruppe bleibt deshalb gleich (Populationskonstanz), was bedeutet, dass der Überschuss an Tieren sterben muss. Jeder Fink steht daher vom Tag seines Schlüpfens an in einem Überlebenswettbewerb mit seinen Artgenossen (innerartliche Konkurrenz).
• Obwohl die Finken von den gleichen Vorfahren abstammen und alle miteinander verwandt sind, unterscheiden sie sich voneinander (genetische Variabilität).
• Wenn solch ein Unterschied einem Finken hilft, seine Nahrung besser zu erreichen oder zu verwerten, seinen Feinden besser zu entkommen, Krankheiten besser zu widerstehen, das Klima besser zu vertragen oder auf einen Wechsel der Umweltbedingungen besser vorbereitet zu sein und so weiter, hat er einen Vorteil im Überlebenskampf und eine bessere Chance, die Auswahl (Selektion) ums Überleben zu bestehen.
• Jeder Überlebende, der die Geschlechtsreife erlangt und sich erfolgreich paart, gibt seine vorteilhafte Erbinformation an die Nachkommen weiter. Mit der Zeit führt dieser Prozess zu einer verbesserten Anpassung und einem veränderten Erscheinungsbild der Finken. Darwin bezeichnete ihn als »Natural Selection«, auf Deutsch mit »natürliche Zuchtwahl« wiedergegeben (wobei Darwin die genetischen Aspekte noch unbekannt waren und er auch noch nicht so sehr die Gruppe, sondern eher die einzelnen Individuen im Blick hatte).

Dass der beschriebene Vorgang bei allen Lebewesen permanent abläuft, dass alle Lebensformen einem immerwährenden Anpassungsdruck unterworfen sind und sich daher ständig verändern, ist unbestritten. Es darf als Darwins größtes Verdienst gelten, dass der enormen Plastizität und Flexibilität der Organismen heute gebühren de Beachtung geschenkt wird. Wenn wir die dargestellte Theorie der natürlichen Selektion als gut begründet und allgemein zutreffend anerkennen, stellt sich als Nächstes die Frage nach der Reichweite dieser Anpassungs- und Optimierungsvorgänge.

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Genau bei dieser Frage fiel Darwin von einem Extrem ins andere. In seinem Studium wurde er gelehrt, dass Gott in der Schöpfungswoche alle Lebewesen in ihren Arten erschuf und dass diese Arten unveränderlich seien. Dass diese Lehre von der »Konstanz der Arten« nicht ganz stimmen konnte, war vielen seiner forschenden Zeitgenossen bereits aufgefallen. Besonders durch die Untersuchung von Fossilien, Beobachtungen aus der Tier- und Pflanzenzucht und die systematische Taxonomie zeigte sich, dass der biblische Artbegriff so eng nicht gefasst werden durfte. Darwin verwarf diese Lehre folgerichtig und nahm das Gegenteil an: die beliebige Veränderlichkeit der Lebensformen. Diese Ausdehnung der Theorie stellte eine Extrapolation dar, einen Rückschluss von Bekanntem auf Unbekanntes. Es erschien ihm konsequent gefolgert, dass der gleiche Mechanismus, der in Jahrtausenden zum Beispiel unterschiedliche Schnabelformen in Finkenpopulationen hervorbringt, in Jahrmillionen einen Fisch an das Landleben anpassen und ein Landlebewesen das Flugvermögen erwerben lassen kann.

Diese Annahme stieß in der Wissenschaft auf wenig Widerstand; allerdings hatte man auch noch keinen tieferen Einblick in die atemberaubende Komplexität der Lebewesen. Ein Mann wie Darwin gehörte noch am ehesten zu denen, die etwas davon ahnten; und es spricht für ihn, dass er dieses Problem offen erörterte: »Wenn gezeigt werden könnte, dass irgendein komplexes Organ existiert, das nicht durch zahlreiche, aufeinander folgende, geringfügige Veränderungen gebildet worden sein kann, würde meine Theorie absolut zusammenbrechen. Aber ich kann keinen solchen Fall finden.«

Vergleicht man den Kenntnisstand vor 150 Jahren mit dem heutigen, wird deutlich, dass es, gemessen an Darwins Erwartungen, nicht ein komplexes Organ gibt, auf das das nicht zuträfe. Man muss ihm auch gar nicht erst darin folgen, die »Organe extremer Perfektion und Verflechtung« in den Blick zu nehmen; vielmehr weiß man heute, dass jede einzelne lebende Zelle bereits in Aufbau und Funktion weit davon entfernt ist, in der geforderten Weise erklärt werden zu können. Eine schrittweise Entstehung ist nach heutiger Kenntnis nicht plausibel. Aus diesem Grund ist Darwins Theorie tatsächlich zusammengebrochen.

Das bedeutet allerdings nicht, dass dieser Zusammenbruch zwingend anerkannt werden muss. Auch wenn die schrittweise Entwicklung, hin zur ersten lebenden Zelle, nicht beschrieben werden kann, so kann genauso wenig bewiesen werden, dass es diese Möglichkeit nicht gibt. Der Beweis kann jedenfalls nicht in den Naturwissenschaften geführt werden, denn er würde erfordern, dass man alle denkbaren Wege kennt und ausschließen kann.

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Es ist gar nicht so einfach, ein klares Bild davon zu bekommen, was der erörterte Selektionsprozess denn nun tatsächlich in der Natur bewirken kann. Menschliche Bemühungen in der Zucht von Tieren und Pflanzen legen eine gigantische Variationsbreite nahe. Eindrückliche Beispiele hierfür sind die Zuchtformen des Kohls und die Rassen des Haushunds. Darwin war besonders von den Varietäten der Taube fasziniert. Zu beachten ist allerdings, dass die allermeisten Zuchtformen, die deutlich vom Wildtyp abweichen, in der Natur (also außerhalb menschlicher Agrokultur) nicht überlebensfähig sind.

Doch auch wildlebende Gattungen entfalten eine enorme Formenvielfalt. Bei den Pflanzen beeindrucken zum Beispiel die Weidenartigen, bei den Vögeln die Kleidervögel von Hawaii und bei den Fischen die Barsche der ostafrikanischen Seen. Das Beispiel der Grundfinken (Geospiza) auf den Galapagosinseln weist im Vergleich dazu nur ein bescheidenes Ausmaß an Variation auf. Da es aber zu den ersten Vorzeigefällen gehört, ist es heute besonders gut untersucht, entpuppte sich dabei aber als denkbar ungeeignet, Evolution im Sinne Darwins zu demonstrieren – was jedoch nicht seine Schuld war. Die Unterschiede zwischen den mitgebrachten Bälgen fielen ihm erst nach der Reise auf, und er gab offen zu, dass die meisten Exemplare seiner Finkensammlung durcheinandergeraten waren, er aber den starken Verdacht habe, dass einige Arten auf einzelne Inseln beschränkt seien. Infolgedessen gab es mehrere Sammelexpeditionen, an deren Ende 1931 67 wissenschaftliche Namen für die verschiedenen »Arten« vergeben worden waren. Der Ornithologe David Lack untersuchte die Finken dann 1938 in ihrem Lebensraum und bemerkte, dass die meisten Unterteilungen nur auf dem Papier existierten. Er reduzierte die Nomenklatur auf 13 Arten und schlug ein Schema vor, nach dem sie sich auseinanderentwickelt haben sollten. Hierfür prägte er den Begriff »Adaptive Radiation«. Was immer noch rätselhaft erschien, war das Fehlen von größeren physikalischen Unterschieden zwischen den Inseln und von wie auch immer gearteten Isolationsmechanismen. Für natürliche Auslese gab es gar keinen Raum!

Erst in jüngster Zeit zeigte sich, dass die Varianten (es geht hauptsächlich um Unterschiede in Körpergröße und Schnabelform) sich oft innerhalb kürzester Zeit durchsetzen. In sehr trockenen Jahren überleben eher Finken mit dickeren Schnäbeln. In feuchteren Jahren mit vielseitigerem Nahrungsangebot kehrt sich dieser Trend um. Der Biologe Peter Grant, dem diese Beobachtung zu verdanken ist, prägte dafür den Ausdruck »Oscillating Selection« (Pendelnde Selektion). Er lässt offen, ob bei diesem Selektionsprozess überhaupt mehr als reversible (d. h. umkehrbare) Veränderungen in der Häufigkeit bestimmter Formen auftreten. Obwohl seine Daten gerade zeigen, dass dieser Vorgang mit darwinscher Auslese nichts zu tun hat, wurde sein Artikel in der Zeitschrift Scientific American in diesem Sinn gefeiert: »Die Galapagosfinken – das klassische Beispiel dafür, wie natürliche Auslese in Jahrmillionen wirkt – hat man jetzt in wirklicher Zeit evolvieren gesehen. Eine einzige Trockenperiode kann eine Population verändern.«

Das ist das eigentlich Verwunderliche an dieser ganzen Geschichte. Obwohl längst bekannt ist, dass mit den Finken entwicklungsbiologisch nicht viel Staat zu machen ist, werden sie weiter als Evolutionsbeleg verkauft. Es besteht heute eine ungeheure Diskrepanz zwischen dem, was die Evolutionsbiologie wirklich belegen kann, und dem, was in den verschiedensten Medien vorgegaukelt wird. In Bezug auf die Finken jedenfalls ist der aktuelle Stand der Ornithologie folgender: »Die Fortpflanzungsschranken sind zusammengebrochen oder haben sich bei den verschiedenen Geospiza-Formen nie in bedeutendem Umfang entwickelt.« Das bedeutet im Klartext, dass die Grundfinken dieser Gattung eine einzige verzweigte Population mit reichem Genpool bilden. Das gleichzeitige Vorhandensein verschiedener genetischer Optionen wird auch als »Polyvalenz« bezeichnet. Wäre Darwin und seinen Mitstreitern nicht der Blick auf die Größe des Schöpfers verstellt gewesen, hätten sie es vielleicht damals schon, auch ohne Kenntnis der Genetik, als das erkannt, was wir heute darin sehen: programmierte Vielfalt.

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Darwin hat die Reichweite seiner Theorie kolossal überschätzt. Sein Buch Origin of Species ist eine Mogelpackung. »In Darwins Buch zum Ursprung der Arten gibt es keine Art-Definition. Dies ist eine der großen Schwächen dieses Werkes, in dem es um den Artenwandel, nicht jedoch um den Ursprung derselben geht – wo die ersten Lebensformen herstammen, konnte Darwin nicht beantworten«, bedauert ein deutscher Evolutionsbiologe in einem Interview. Was er verschweigt ist, dass es bis heute keine Antwort auf diese Frage gibt und dass nicht nur der Ursprung der »ersten Lebensformen«, sondern der Ursprung jeder wirklichen Innovation (Neuerung) ein Rätsel geblieben ist. Damit sind wir beim Knackpunkt der Theorie. Die spannende Frage ist nicht die nach dem »Survival« (Überleben – Welche Merkmale bleiben erhalten?), sondern die nach der »Arrival« (Ankunft – Woher kommen neue Merkmale?).

Das Prinzip »Survival of the Fittest«, das Überleben der Bestangepassten, ist eine Tautologie (sinnfrei), zumindest nicht sinnvoller als der Satz: »Sieger ist, wer gesiegt hat.« Warum? Weil er keinen Informationsgehalt hat. Aussage: Der am besten Angepasste überlebt. Frage: Warum überlebt er? Antwort: Weil er am besten angepasst ist. Frage: Woher weiß man, dass er am besten angepasst ist? Antwort: Weil er überlebt hat. (Und wenn er nicht gestorben ist, so lebt er noch heute). So beißt die Katze sich selbst in den Schwanz.

Da die Selektionstheorie keinen evolutionären Entwicklungsweg voraussagen kann, ist sie in keinem konkreten Fall überprüfbar. Sie beschreibt zwar Anpassungsvorgänge (wie in dem angeführten Beispiel), erklärt aber nicht das Auftreten neuer Konstruktionen. Es besteht, technisch ausgedrückt, ein grundlegender Unterschied zwischen einem Optimierungsproblem und einem Konstruktionsproblem. Wenn diese Theorie einen Beitrag zur Rekonstruktion der Geschichte der Lebewesen liefern soll, müsste sie auch einen Mechanismus beschreiben, durch den neue Information und neue Baupläne entstehen.

Darwin konnte da nur spekulieren. In dieser Hinsicht vertrat er eine ähnliche Vorstellung wie Lamarck. Er nahm also an, dass erworbene Eigenschaften eines Individuums durch kleine Informationsträger in die Keimzellen gelangen und so an die Nachkommen weitergegeben werden. Diesen Vorgang nannte er »Pangenesis«. Diese Idee wird häufig mit Lamarcks Giraffen-Beispiel illustriert. Die Giraffe streckt sich nach den höchsten Zweigen aus und verlängert bei dieser gymnastischen Übung ihren Hals. Sie erwirbt in ihrem Leben also ein Merkmal, das sie von Geburt an nicht hatte – eben einen etwas längeren Hals. Diese anatomische Veränderung sei dann irgendwie in die Information der Spermien oder Eizellen hineingeschrieben und an den Nachwuchs vererbt worden. Dieser komme dann schon mit einem längeren Hals zur Welt und setze das Spiel fort. So naheliegend diese Theorie schien, sie ist falsch. Die geheimnisvollen Botenstoffe, die von Darwin »Gemmulae« und von Haeckel »Plastidule« genannt wurden, gibt es nicht. Die Erkenntnisse der Genetik widerlegen derartige Vorstellungen, auch wenn heute epigenetische Mechanismen bekannt sind, die bereits vorhandene Informationen aktivieren oder deaktivieren können. Darwins Theorie wurde der Boden unter den Füßen weggezogen. Denn was nun als Quelle neuer Information übrigblieb, waren »genetische Mutationen«. Das sind zufällig (oder jedenfalls ungerichtet) auftretende Schäden an der Erbinformation. Da Darwins Theorie in ihrer ursprünglichen Form heute von niemandem mehr vertreten wird, ist die Kritik daran nur von historischem Interesse. Bemerkenswert ist aber, dass bis heute kein plausibler Mechanismus in Sicht ist, der die Makroevolution, die Entstehung neuer Baupläne, erklären könnte.

Link zum Buch: https://www.daniel-verlag.de/produkt/federfuehrer