Darwins Schatten: Der kreative Geist und der Niedergang des Schöpfergottes

Die Evolutionsbiologie und die Erklärung der menschlichen Kreativität Teil I

Gibt es bei der menschlichen Art einen Schöpfungstrieb, der uns von all den anderen Lebewesen, mit denen wir uns auf der Erde befinden, radikal unterscheidet? Oder verbindet uns unsere Lust am großen und kleinen Neuen eng mit der von anderen Arten, so daß die menschliche Kreativität in Wirklichkeit nur die Variation eines Themas ist, das sich in der Geschichte des Lebens unzählige Male wiederholt hat? Können wir uns selbst so verstehen, daß wir einen "regionalen Dialekt" für Innovationen zum Ausdruck bringen, der natürlich auf seine Weise einzigartig und besonders ist, aber nichtsdestoweniger universale Evolutionsstrategien neu gestaltet?

Der Darwinismus, der eine Erbfolge mit Variationen in den Vordergrund stellt, scheint zu behaupten, daß wir sowohl besonders als auch gewöhnlich sind. Ist das ein Sachverhalt der menschlichen Evolution oder zeugt das von der Unfähigkeit der Evolutionstheorie, die Menschlichkeit zu erklären? Besonders durch unseren Platz auf einem von Lebensformen überquellenden Planeten, der in einem Sternennebel einer schönen, aber gewöhnlichen spiralförmigen Galaxie verschwindet, scheint der Darwinismus dennoch auf prometheische Weise an die alte Psychologie und Philosophie heranzureichen, um unser Verhalten, unseren Geist und unsere sozialen Formen in einer Sprache zu erklären, die einst auf Diskussionen über feuchte Körner oder Pilze beschränkt war, wie sie bei Ameisen wachsen. Was ist eigentlich geschehen?

Man kann dafür die kognitive Revolution verantwortlich machen. In den wilden Tagen des populären Behaviorismus war die Evolutionstheorie in den Spuren Darwins größtenteils mit Spekulationen über die Ursprünge der Instinkte und Triebe beschäftigt. Das war die Spitze des Keils, den die Evolutionsbiologen in das Bewußtsein getrieben hatten, als der Behaviorismus wieder die Kognitionswissenschaft und die Geheimnisse des Bewußtseins, der Intention, der Selbstwahrnehmung und der menschlichen Erfindungsgabe aus den Grenzgebieten der wissenschaftlichen Respektabilität ins Zentrum der Wissenschaft vom Menschen geholt hat. Im Kern stand dabei natürlich die Entspannung zwischen den Hirnforschern und der Wissenschaft des Geistes.

Abb. 1 Die kognitive Revolution - Können wir uns in der Hardware wiederfinden? Zeichnung von Nick Woolridge

Die Mauer ist gefallen. Zunehmend wird die eigentliche Erforschung der Menschheit als das gemeinsame Merkmal beider Parteien gesehen, sofern dies überhaupt noch umstritten ist. Churchlands Buch "The Engine of Reason" (1995) ist als eine der vielen epistemologischen Entspannungsbemühungen ein gutes Beispiel. Wie wir sehen werden, verkümmert die biologische Evolution ohne organische Materie, die von vererbbarer Variationen erfüllt ist, aufgrund derer ihre scheinbare Magie funktioniert. Aber sobald die Verbindung zwischen Gehirn und Geist einmal einen Anhaltspunkt gefunden hat, folgte die evolutionäre Exegese schnell und hat durch eine erstaunliche Menge an anthropologischer, ethologischer, paläontologischer und genetischer Feldarbeit bei Populationen von Menschen und Tieren einen Auftrieb erfahren.

Was ist Kreativität? Merkmale der Kreativität ähneln evolutionär entstandenen Organismen auf unheimliche Weise und zeigen, zusammen mit einer schwachen Familienähnlichkeit, den einzigartigen Abdruck ihrer Vorgänger: Kreativität ist eine Fähigkeit, sich etwas Neues auszudenken, das andere Menschen als bedeutsam erachten. Natürlich kann man genauer sein, und um mit meiner früheren Verwendung des Begriffs (beginnend mit Findlay & Lumsden, 1988) konsistent zu bleiben, verstehe ich unter Kreativität jene mentalen Ereignisse, mit denen ein Organismus intentional (Dennett, 1996) über seine früheren Erfahrungen hinausgeht und zu einem neuartigen und angemessenen Ergebnis kommt. Kreativität soll sich auf diese verführerische Konstellation von persönlichen und intellektuellen Eigenschaften beziehen, die sich bei Menschen erkennen lassen, wenn sie sich unter der Voraussetzung eines bestimmtes Grades an Freiheit eine signifikante Zeit über mit kreativen kreative Prozessen beschäftigen. Die von kreativen Organismen im Prinzip erreichbaren Ergebnisse können hinsichtlich ihrer Neuheit und Bedeutung gewaltig variieren. Die Gebrüder Wright hätten beispielsweise Zuhause bleiben und bessere Fahrräder bauen können, anstatt ihre wichtigen Reisen mit all den damit zusammenhängenden Schwierigkeiten und Entbehrungen zu Kitty Hawk zu unternehmen (Bradshaw, 1996; Freedman, 1991).

Ein Ergebnis ist das Produkt des kreativen Prozesses. Bachfugen, Gödelzahlen und die Web-Seiten unserer Kinder sind in diesem Sinn Ergebnisse des kreativen Prozesses. Er muß kein Ergebnis besitzen, das mit den ursprünglichen Intentionen des Organismus übereinstimmt, aber das ist durchaus möglich, wenn man sich die erfundene Welt ansieht, in der unsere Gattung Zuhause ist. Bei der Wissenschaft lehren uns Ergebnisse oft etwas über die Welt, das vor unseren Intentionen steht und Entdeckung genannt wird. "Entdeckung" scheint für Ergebnisse wie Gemälde oder Rockkonzerte keine geläufige Bezeichnung zu sein. Man sagt dazu eher "Werke".

Eine Innovation ist schließlich ein Ergebnis, das von der Gesellschaft, die man betrachtet, zu einem gewissen Grad übernommen wird. Ergebnisse müssen nicht zu Innovationen werden, sie können zu träge für den Übergang sein, weil ihnen ein zugesprochener Wert fehlt (erst spät erwarben die Bilder van Goghs einen astronomisch hohen Geldwert im Markt), weil der Entdecker auf dem Durchbruch "sitzenbleibt" oder wegen eines reinen Zufalls ("Marktanteil" wie bei VHS gegen Beta). Kann die Evolutionswissenschaft Erkenntnisse anbieten, was in solchen unterschiedlichen Umständen geschieht, die über das hinausgehen, was sich mit der Psychologie oder den Neurowissenschaften erklärt läßt?

Ich glaube, die Antwort ist ein vorsichtiges Ja, da die Evolutionswissenschaft Fragen behandelt, die für die Kreativitätsforschung von besonderem Interesse sind. Das sind die "Warum"-Fragen. Die Biologie beschäftigt sich die Verhaltenswissenschaft großenteils mit den "Wie"-Fragen: wie sich Zellen teilen, wie Langzeiterinnerungen im Gehirn gespeichert werden, wie Eltern ihre Kinder sozialisieren. Das sind vertraute Fragen über Prozesse und Mechanismen. Die Evolutionswissenschaftler aber wollen eher Antworten auf die "Warums" als auf die "Wies" der Anatomie, der Physiologie und des Verhaltens erhalten: warum sich Zellen auf bestimmte Weise teilen oder warum sich Eltern manchmal altruistisch gegenüber ihren Nachkommen verhalten.

Die Frage nach dem "Warum" erfordert eine Untersuchung der Geschichte: der Geschichte des Individuums (Entwicklung, Sozialisation, Lernen, Entscheidung), seiner Kultur und Gesellschaft und schließlich seiner Population. Die Geschichte des biologischen Prozesses (sein Beginn, die Biologie des Gehirns, die von Evolutionswissenschaftlern zum Geist weitergeführt wird) ist definitionsgemäß eine Evolution. Wir wollen diesen Punkt sorgfältiger betrachten, weil vor allem wichtig ist, warum die menschliche Kreativität so ist, wie sie ist, und nicht, wie sie auch hätte anders sein können (Warum sind wir nicht alle wie Blake oder Bach?), wenn die Vergangenheit anders gewesen wäre.

Spleißen und Würfeln

Die moderne oder neodarwinistische Evolutionstheorie (NDT) ist eine Synthese der natürlichen Selektion Darwins (Darwin, 1859) mit der Mendelschen Genetik und der Populationsbiologie. Die NDT wurde in einer Reihe von Meisterwerken von Dobzhansky (1937), Fisher (1930), Haldane (1932), Mayr (1970) und Wright (1968) niedergelegt und stützte sich seit 1950 auf eine breite Grundlage von empirischen und mathematischen Entdeckungen, die weiter vertieft und ausgearbeitet werden. Auch wenn die Exegese der NDT endlos ist (spannende Berichte mit einem Schwerpunkt auf das Verhalten sind Brandon & Burian, 1984; Dawkins, 1986; Dennett, 1995; Maynard Smith, 1982; Williams, 1966, 1992; D. S. Wilson, 1980; E. O. Wilson, 1975, 1978), kann ihre zentrale Idee unmittelbar verstanden und hier eingesetzt werden.

Für Neodarwinisten ist die Evolution ein ungeheuer kreativer, wenn auch nicht-intentionaler Prozeß, der auf einer Spannung zwischen der Genese und der Ausformung grundlegender Diversität beruht. Selbst wenn die chemischen Ursachen nicht vor dem Beginn der Molekulargenetik in diesem Jahrhundert bekannt waren, wußte man zu Darwins Zeit, daß viele Eigenschaften, wie die Farben der Augen oder die Fähigkeit, seine Zunge zu einer Röhre zu rollen, um geläufige Beispiele zu nehmen, auf scheinbar deterministische Weise von den Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben werden. Individuen unterschieden sich, und einige dieser Unterschiede waren erblich.

Rückblickend und durch 140 Jahre der Ausarbeitung und Deutung gefiltert, scheint Darwins Erkenntnis heute leicht verständlich zu sein: Wenn eine vererbbare Eigenschaft bei Individuen variiert, und wenn sich durch eine Veränderung einer Version eines Merkmals zu einer anderen auch die Reproduktionschancen verändern (größer oder kleiner werden), dann können wir nach einer gewissen Zeit erwarten, daß sich die Versionen der Eigenschaft, die mit größeren Reproduktionschancen verbunden sind, in der Population ausbreiten. Der Grund dafür ist, daß die Individuen mit diesen Versionen eine größere Zahl von Nachkommen haben werden, die diese Version besitzen und wiederum eine größere Zahl von Nachkommen hinterlassen, usw. Wenn die Individuen überdies um knappe Ressourcen wie Nahrung, Verstecke oder Geschlechtspartner konkurrieren müssen, dann können mit der Zeit die anderen Versionen ganz verschwinden. Das ist die natürliche Selektion in Aktion.

Gehen wir einmal beispielsweise davon aus, daß sich Individuen einer hypothetischen Art aufgrund variierender Gene an einer oder mehreren Stellen auf dem Chromosom hinsichtlich der Fähigkeit unterscheiden, ein bestimmtes Gift zu schmecken. Das Gen codiert etwa einen an der Zelloberfläche befindlichen Rezeptor, der Moleküle des Giftes binden und ein neuronales Signal auslösen kann, das mit der Fähigkeit zusammenhängt, das Gift zu schmecken. Die andere Genvariante führt nicht zu diesem Vermögen, weil die Rezeptorenstelle des Proteins, das sie codiert, das Gift überhaupt nicht bindet. Das Gift gibt es in der Nahrung oder im Wasser. Individuen mit der "Geschmacksvariante" des Gens entdecken die Substanz, vermeiden sie und überleben, während diejenigen mit den "Nicht-Geschmacks-Versionen" das Gift aufnehmen und sterben. Als Folge wird die Häufigkeit der Geschmacksvariante in der Population zunehmen, und wird ein größerer Prozentsatz der Population das vererbte Vermögen besitzen, das Gift zu vermeiden. Diese Veränderung von einer Generation zur anderen ist Evolution durch natürliche Selektion. Im Jargon der Populationsbiologie sagt man, daß die Individuen, die das Gift schmecken können, eine "größere genetische Fitness" besitzen und daß die Eigenschaft des Schmeckens in Bezug auf die besondere Umwelt der Population "adaptiv" ist.

Viele Faktoren können die ansonsten systematisch ablaufende Veränderung über die Zeit hinweg zu einer relativen Mehrheit dieser Versionen beeinflussen oder unterbrechen. Ein Wandel in der Umwelt kann den Einfluß auf die Reproduktivität bestimmter Eigenschaften ins Gegenteil verkehren. An sich adaptive Eigenschaften können sich zu unvoraussehbar schädlichen Konfigurationen verbinden. Das Geschmacksgen könnte beispielsweise auch zu einer drastisch herabgesetzten Sensibilität von sexuellen Pheromonen führen, so daß sie sich auch dann, wenn weniger der Schmecker an dem Gift sterben als Nicht-Schmecker, viel weniger reproduzieren, wodurch die Häufigkeit der Nicht-Schmecker ansteigt. Und so weiter.

Vielfalt ist die Bedingung der natürlichen Selektion. Ohne erbliche Vielfalt gibt es keine natürliche Selektion. Aber woher stammt die organische Diversität, das Rohmaterial der Evolution? Man kennt mindestens vier Prozesse, die in biologischen Populationen für ein kontinuierliches Entstehen neuer Genvarianten oder neuer Muster der Genorganisation sorgen:

Für die NDT ist die primäre Rolle der Sexualität viel komplizierter als eine direkte Reproduktion oder als eine Ausgelassenheit des Verhaltens. Sexualität ist die Erzeugung genetischer Diversität bei den Nachkommen. Ein Organismus, der sich ohne Sexualität fortpflanzt, beispielsweise durch das Ausbrüten unbefruchteter Eier, kann sein Genom genau, Gen für Gen, reproduzieren, ohne Zeit mit dem Paarungszeremonien zu verschwenden. Aber wenn alle Nachkommen identisch sind (Mutation hilft den asexuellen Organismen dabei, gegenüber den kreativen Kräften der Sexualität nicht ganz in die Bedeutungslosigkeit herabzusinken), können sie mit geringerer Wahrscheinlichkeit entscheidenden Umweltveränderungen standhalten. Sexualität vermischt die Gene von mindestens zwei Partnern, die manchmal in Übereinstimmung gehandelt haben, und stattet die Nachkommen mit mehr als einer Kopie jedes Gens aus. Die Kopien können unterschiedlich sein und stellen daher den Rohstoff der Diversität dar. Sexualität kann im Hinblick auf die Geschwindigkeit, mit der natürliche Selektion Genabschnitte in einer Polulation verändert, langsamer als Asexualität sein, aber sie führt zu einem vielfältigeren Angebot an Genkombinationen gegenüber der Welt.

Sexualität unterliegt auch der Rekombination, einem chemischen Tanz der elterlichen Chromosomen, bei dem ganze Genabschnitte eines Elternteils mit denen des anderen ausgetauscht werden, während die Chromosomen geordnet, eingereiht, kopiert und schließlich in den Geschlechtszellen eingebaut werden. Ein sehr mächtiges Rekombinationsereignis ist die Genverdopplung, bei der zwei oder mehr Kopien desselben Gens mit der molekularen Version von cut-and-paste in ein Chromosom eingefügt werden. Von ihrer normalen Rolle in der Zellphysiologie befreit, können sich die Sicherungskopien des Gens durch weniger oder nicht unmittelbare wirksame schädliche Folgen für den Organismus von der Struktur der Eltern unterscheiden, wodurch neue Genprodukte die zelluläre Matrix formen und in sie eingehen können. Von vielen der Proteine, die im menschlichen Körper die Zellaktivität steuern, glaubt man, daß man ihre Ursprünge auf Duplikationsvorgänge von Genen oder Genteilen zurückverfolgen kann.

Die Meister der NDT verstanden Mutation und Rekombination als Kreationsprozesse von Vielfalt, die von der natürlichen Selektion unabhängig sind: die Physik, durch die Gene gespleißt werden oder eine Nukleinsäure zu einer anderen wird (oder mit einer anderen in der Genverdoppelung verwechselt wird) vollzieht sich unbeeinflußt von den Anpassungskämpfen des Organismus. Natürlich sind Mutation und Rekombination nicht notwendigerweise in dem Sinn zufällig, daß jede erkennbare Variation der Struktur und Funktion eines Organismus in nur einem Mutations- oder Rekombinationsschritt zustandekommt. Das biochemische Steuerungsnetz der Entwicklung kann eine Veränderung unterdrücken oder gegenüber bestimmten Ergebnissen verschieben. Die NDT fordert nur, daß die Wirkungen in Bezug auf die Richtung zufällig sind, auf die hin die natürliche Selektion ausgerichtet ist. Nach einer gewissen Zeit könnte die kumulative Veränderung in der Population tatsächlich recht beachtlich sein, wenn mehr und mehr Mutations- und Rekombinationsereignisse geschehen und nachfolgenden Generationen vererbt werden. Die Sexualität ist, wie immer, noch interessanter. Geschlechtszellen bringen vornehmlich die Ergebnisse der natürlichen Selektion zusammen. Das hat zur Entstehung der sexuellen Selektion geführt, die ein großer und eigenständiger Gegenstandsbereich der Evolutionstheorie seit Darwin ist.

Würde es für einen Organismus nicht geschickter sein, wenn die Physik in dem Sinn direkter seinen Anpassungswünschen entspräche, daß er öfter die Gene mutieren lassen könnte, deren Veränderung seine wichtigen Eigenschaften verbessern würden? Warum Zeit mit der Veränderungen der Augenfarbe verschwenden, wenn sich ein Gift entdecken läßt oder Erfolge erzielt werden können, wenn man kreativer ist? Ein solcher heimlicher Lamarckismus ist das Anathema der NDT. Im Herbst 1988 erschütterten John Cairns, Julie Overbaugh und Stephen Miller das neodarwinistische Dogma, als sie in Nature von Experimenten mit dem einfachen Bakterium Escherichia coli berichteten und verkündeten, daß bei diesem Mutationen aufgrund adaptiver "Bedürfnisse" auftreten. Wenn man E. coli mit einer nicht intakten Version des Gensegments Lac, mit dessen intakter Version die Zelle Zuckerlaktose verarbeiten kann, in eine Brühe steckt, die Laktose als einzige Kohlenstoffressource enthält, dann schienen die Zellen vor allem die Mutationsrate von Lac anzukurbeln. Die Bakterien entdeckten, wie Cairns et al. (1988) das interpretierten, die Existenz von Laktose und kanalisierten ihre schwindenden Kräfte in die Produktion von Mutationen, die sie mit größter Wahrscheinlichkeit aus ihrem Anpassungsgefängnis befreien könnten.

Die Reaktion auf die Arbeit von Cairns und einem Team sowie auf spätere Experimente, die meistens im Fall von Bakterien weitere Belege für direkte Mutation lieferten, kam prompt und war scharf sowie entschieden gegenüber dem Ganzen negativ. Sie konzentrierte sich auf mögliche Schwachstellen des experimentellen Designs und auf andere, der Tradition entsprechende Interpretationen der Daten. Cochrane (1996), Keller (1992) sowie Sniegowski und Lenski (1995) geben einen Überblick über diese lebhafte Auseinandersetzung. Große erkenntnistheoretische Einsätze gehen mit der direkten Mutation einher, und es ist klar, daß die Nullhypothese der zufälligen Mutation heftig verteidigt werden wird. Im Augenblick lassen sich die Grundlage und die evolutionstheoretische Bedeutung der "direkten" oder "adaptiven" Mutation trotz der Faszination an ihr am ehesten als sehr vorläufig und wenig verstanden beurteilen.

Mikro- oder Makroevolution?

Darwin war der Meinung, daß Umwelten hinreichend stabil sein können, damit die natürliche Selektion über lange Zeit hinweg wirken und graduelle, aber kumulative Unterschiede in biologischen Populationen hervorbringen kann. Es ist kein sehr umstrittenes Thema mehr, daß die natürliche Selektion kleine Unterschiede in relativ kurzen Zeitabschnitten erzeugen kann. Das ist die Mikroevolution.

Mikroeveolution erfolgt manchmal mit anderen Mitteln als mit denen der natürlichen Selektion. Mutationen können sich in einer deartigen Häufigkeit ereignen, daß der Prozentsatz der Mutanten in der Population ohne den Eingriff der natürlichen Selektion wächst. Einwanderer können in die Population neue Gene in einer ausreichend hohen Rate bringen, um ihre allgemeine Genzusammensetzung zu verändern. In kleinen sexuellen Populationen kann die zufällige Mischung von rekombinanten Genomen selbst zu einer wichtigen Determinante für die relative Mehrheit der Genvarianten werden. Diese Phänomene geschehen und sind gelegentlich bedeutsam, aber neue Erkenntnisse weisen darauf hin, daß sie nicht so stark wie die natürliche Selektion sind, um die Evolution über längere Zeit hinweg in eine bestimmte Richtung zu treiben. Die natürliche Selektion ist, mit anderen Worten, der vorherrschende Modus der direkten Veränderung in der Mikroevolution.

Die natürliche Selektion basiert letztlich auf genetischen Veränderungen, die durch die Zellbiologie der organischen Entwicklung und durch jede Beschränkung sickern, die physikalische Gesetze auf die Form und die Interaktion von Zellen, Geweben und Organe ausüben (z.B. Goodwin, 1994; Kauffman, 1993). Die nichtlinearen Eigenschaften der Biochemie und die strukturelle Physik der Materialien und Kräfte, die einen Organismus zusammenhalten, sind in dieser Hinsicht sehr wichtig. Der Output ist bei nichtlinearen Systemen nicht notwendigerweise proportional zum Input, sondern beides kann sehr verschieden und in spezifischen Ebenen exotischer Muster und Verhaltensweisen organisiert sein (eine ausgezeichnete Einführung in Nichtlinearität ist Kaplan & Glass, 1995). Daher können eigentlich kleine Veränderungen in Genen, die auf die nonlinearen Bedingungen der biophysikalischen Morphogenese (Goodwin, 1994) und der Molekularbiologie (Raff, 1996) einwirken, einen großen Effekt auf die Entwicklung des Organismus ausüben oder durch die nichtlineare Dämpfung sogar mehr, als wir uns vorstellen können, unterdrückt werden.

Weitaus umstrittener als die Mikroevolution ist die Möglichkeit der NDT, die Makroevolution und die Entstehung der Arten zu erklären. Ihr Vorschlag ist, daß eine über genügend lange Zeit sich erstreckende graduelle Akkumulation kleiner Unterschiede unter den Bedingungen der natürlichen Selektion letztlich zur Erzeugung neuer Arten, also von Populationen, die hinsichtlich ihrer Reproduktion isoliert sind, und darüber hinaus zu höherliegenden taxinomischen Mustern von Körperplänen und Verhaltensweisen führen kann, die anerkanntermaßen die Vielfalt aller Lebewesen steuern. Die Evolution der Kreativität hat starke makroevolutionäre Obertöne. Spielerische und innovative Verhaltensweisen finden sich nicht nur bei uns, sondern bei vielen Arten, besonders bei solchen mit großen Gehirnen, warmen Blut und komplexen sozialen Strukturen (Fagen, 1981, ist die klassische Zusammenfassung). Die Evolution des Menschen ist auch in sich ein makroevolutionärer Prozeß, eine Folge zweifüßiger Arten in der Gattung Homo, die schrittweise in den Gebeinen schon lange ausgestorbener Primaten verschwindet.

Die Auseinandersetzungen über die Makroevolution wurden so verstanden, als würden sie den Tod des Darwinismus einleiten. Die NDT ist angeblich ähnlich wie die Geschichte oder Gott an ihr Ende gekommen (z.B. Goodwin, 1995; King, 1996). Aber das stimmt nicht. Die moderne Forschung hat die NDT, zusammen mit dem Gradualismus und dem Konzept der natürlichen Selektion, neben andere Hypothesen über weitreichende Evolutionsmechanismen gestellt, die sich hinter den fossilen Funden und der ökologischen Vielfalt erkennen lassen. Es wäre voreilig zu behaupten, daß die Daten jetzt schon ausreichen, um irgendeine dieser Hypothesen als streng formuliert, überprüft und widerlegt zu sehen. Es gibt Hinweise auf ein ganzes Spektrum zeitlicher Muster, durch die evolutionäre Veränderungen sich von kleinen graduellen Fortschritten in manchen Fällen bis hin zu komplizierten Mustern anordnen, die lange Perioden mit geringem oder keinem Wandel, der sogenannten Stasis, mit kürzeren Ausbrüchen evolutionärer Innovation (Raff, 1996) verbinden. Das Spiel der Entwicklungsbeschränkungen gegen Umweltveränderungen und genetischer Variation mag sich in den Übergängen zwischen Stasis und Wandel in solchen Zuständen des "unterbrochenen Gleichgewichts" (Gould & Eldredge, 1977, Eldredge, 1989) darstellen. Wie wir später sehen werden, sind darin die fossilen Funde menschlicher Kreativität eingeschlossen.

Während die Diskussion über Makroevolution weitergeht, muß man auf den Unterschied zwischen Veränderung an sich und direkter Veränderung achten - zwischen genomischen Ad-hoc-Sprüngen ins Unbekannte und der systematischen Umgestaltung von Populationen über die Zeit hinweg. Mutations- und Rekombinationsmechanismen zeichnen sich durch Ad-hoc-Sprünge aus, die die Biochemie der organischen Entwicklung verrühren können, um zu wirklich neuen Formen zu führen. Sie können in gewissen Abständen in der Geschichte des Lebens auftreten und mit plötzlichen Ausbrüchen von Vielfalt verbunden sein.

Abgesehen vom kaum verstandenen Mechanismus direkter Mutation macht man normalerweise die natürliche Selektion für den systematischen Wandel verantwortlich. Das integrative Wesen der Entwicklung läßt es jedoch möglich werden, daß eine Eigenschaft, die wir für die Anpassung als wichtig erachten, in Wirklichkeit deswegen weiter vererbt wird, weil Zwänge der Ontogenese diese verändern, wenn die Eigenschaft, auf die die natürliche Selektion wirklich wirkt, sich verändert. Evolutionsbiologen nennen diese freien Mitfahrer Präadoptionen, und sie sind interessant, weil sie die Evolution durch eine plötzliche Eröffnung von Anpassungsmöglichkeiten neu gestalten, die mit den früheren Anpassungstrends nicht zusammenhängen.

Ist das bei allen Genen so?

Genauso wie Darwin mit einer eigenen Vererbungstheorie arbeitete, waren die Wissenschaftler, die wesentlich die NDT und die daraus folgenden Anwendungen auf das Verhalten und Populationsdynamiken ausgearbeitet haben (Dawkins, 1976; Maynard Smith, 1982; Williams, 1962; D. S. Wilson, 1980; Wilson, 1975; Wynne-Edwards, 1962), genötigt, eine eigene Theorie der Morphogenese von Organismen zu formulieren. Die Verbindung zwischen der Aktivität der Gene und dem "fertigen" Organismus mußte aus einer fast hieroglyphischen Kurzschrift, aus einer statistischen Algebra, entwickelt werden, die die Ontogenese überspringt.

Die direkte Verbindung besteht, wenn es denn eine im mathematischen Sinne gibt, zwischen einer Veränderung in einem Gen und einer in einem Organismus (und folglich in seiner Morphogenese). Es gibt keine solche Verbindung zwischen einem Gen und einer Eigenschaft an sich: Gene codieren Genprodukte, also andere Moleküle, die das Genom regulieren, oder Proteine, die in der Struktur und der Physiologie der Zelle aktiv sind. Nichts weiter. Die Entfaltung des Organismus in der Morphogenese leitet die Informationen der Gene in die Matrix der Interaktion mit dem zellulären Material des bereits zuvor existierenden Eis, wo die Umweltbedingungen und die Gesetze der chemischen Physik die Bühne betreten und den Fluß der materiellen und chemischen Reaktionen steuern. Die molekulare Sprache, mit der Gene miteinander reden, wird jetzt teilweise von Entwicklungsbiologen verstanden. Das ermöglicht ihnen, mit zunehmender Genauigkeit die Wirkung einzelner Genprodukte bei der Formung des Organismus nachzuvollziehen.

Es gibt folglich keine Gene "für" sexuelle Orientierung, für die Wertschätzung einer sauberen Umwelt oder für musikalisches Genie, auch wenn es Gene geben kann, bei denen eine Veränderung solche Eigenschaften vielleicht auf signifikante Weise beeinflussen kann. Die informationsreichen Abschnitte des Textes aus Nukleinsäuren der DNS werden in Ribonukleinsäuren (RNA) übersetzt, die wiederum in Ketten von Aminosäuren übersetzt werden können. Diese falten sich zusammen, um Proteine in der Zelle oder an Orten herzustellen, an denen die transkribierende Aktivität noch anderer DNS-Abschnitte im Genom gesteuert werden kann. Sie können an- oder ausgeschaltet oder ihre Wahrscheinlichkeit, in einen aktiven oder inaktiven Zustand einzutreten, kann erhöht oder herabgesetzt werden. Regulierende Abschnitte auf dem Genom können weitere Regulierer steuern usw., wodurch sich komplexe Steuerungsketten und eine große Möglichkeit für eine selbstorganisierende Aktivität des Genoms in dessen Interaktionen mit dem Rest der Zelle (Kauffman, 1993) und mit den Zellpopulationen während der Morphogenese ergeben.

Man ist versucht, ein solches Bild verteilter genetischer Interaktion und integrierter Aktivität des Genoms durch eine begriffliche Elision zu vereinfachen, durch die ein Organismus und seine Expressionen (also auch der menschliche Geist) wegen ihres endlosen Strebens nach einer Verbesserung des Reproduktionserfolges wie ein Avatar wirkt. Aber wenn es nicht nur um eine rhetorische Formel handelt, ist die Elusion von "genetische Veränderungen --> Veränderungen von Eigenschaften" zu "Gene --> Eigenschaften" falsch und irreführend. Die Rede von Genen mit "großen Auswirkungen" bedeutet, daß in einer Zielpopulation Unterschiede bei einer Eigenschaft zwischen Individuen zu einem signifikanten Anteil auf Unterschiede in ihren Genomen und nicht auf Unterschiede ihrer Umwelt oder den physikalischen Gesetzen zurückgeführt werden können, die ihre ontogentische Physiologie aufrechterhalten. Eine solche Aussage ist nicht mit der Behauptung gleichbedeutend, daß eine bestimmte Eigenschaft im Gen selbst festgelegt oder vorgeplant ist oder daß die Umwelt oder die chemische Physik der Morphogenese unwichtig sind.

Der Diskurs der Molekulargenetik vergleicht manchmal eine in einem Genom enthaltene Information mit einer Art Bauplan (Goodwin, 1994, 1995; King, 1996), mit einem Strang aus vielen Nukleinsäuren, der Schnappschüsse des Organismus und seiner Teile enthält, genauso wie auf einem nicht entwickelten Film noch unsichtbare Bilder sind, wenn man ihn zur weiteren Verarbeitung zurückspult. Das scheint ein Schlachtfeld für die Unterstellung eines genetischen Reduktionismus der vulgärsten, wenn auch lebendigsten Art zu ergeben: Alles, was wir brauchen, um einen Organismus zu erzeugen, ist offensichtlich die DNS-Sequenz und die richtige "Suppe". Aber selbst in den schnellsten Phantasien wie in Jurassic Parc, wird man sich daran erinnern, daß die fleischfressenden Saurier nicht aus einem Haufen aufgerollter DNS wie ein Phönix springen: Die Nukleinsäure mußte in die chemische Suppe der embryonalen Umwelt zurückgehen und sich mit anderen biochemischen Substanzen verbinden, um eine Zelle zu bilden, die zu hungrigen Jägern und großen Profiten heranwuchs. Die DNS als Bauplan ist nur eine müde Metapher am Stammtisch, aber sie ist ein wichtiges Subsystem für die Zeitabläufe und Formen der Morphogenese, auf das wir bei den meisten Organismen schauen, um die Entstehung vererbbarer Variation zu erklären. Veränderungen der Gene können ontogenetische Zeitabläufe und Formen verändern - und damit die Physiologie und das Verhalten.

Kurzschlüsse

Die erbliche Variation bei Menschen hat aus der Schlüssellochperspektive der statistischen Korrelation von Generationen noch eine weitere Ursache: die Kultur. Wir leben in einer Welt von erfundener Bedeutung, einer überkommenen Welt, die unsere Gattung für sich selbst geschaffen hat. Und wir sind umgeben von sozialen Dingen, die wir selbst hergestellt haben. Der Fluß der Kultur besteht aus der genetischen Bahnen, durch die Menschen ihre Körper reproduzieren. Ohne Kultur hätten wir zwar menschliche Körper, aber keinen menschlichen Geist. Das ist unsere Nische. Während der überwiegende Teil der Evolution bei den Tieren aus der unterschiedlichen Replikation der genetischen Information entsteht, ist die Evolution des Menschen an die unterschiedliche Übertragung der genetischen und der kulturellen Information gebunden. Ich gebe sofort zu, daß man der Kultur nicht gerecht wird, wenn man sie mit einem dürren Begriff wie "Information" verknüpft. Ich mache das hier nur, weil ich keinen anderen Begriff kenne, der unter der Notwendigkeit der Kürze ebenso geeignet wäre.

Kulturelle Information bezieht sich sehr locker auf die Geschichten, Ideen und Verhaltensstrategien, die Menschen in jeder Kultur auf diesem Planeten gemeinsam haben - und ohne die wir in der Welt nicht so sein könnten, daß sie für jeden und vielleicht für uns bedeutungsvoll ist (Randall, 1995). In ein Sprachspiel mit einem bestimmten Verständnis von "Information" in unserem Zeitalter der Telepolis hineinzuspringen, läßt das so erscheinen, als ob Kultur so spezifiziert sein könnte, wie dies unser Genom, dieses verschlungene Band unterschiedlicher Säurenpaare der DNS, letztlich ist. Aber Kultur und die Einwirkung der menschlichen Kreativität auf sie sind voll von kontinuierlichen und irreduziblen Informationen, deren potentielle Bedeutung nicht ausgeschöpft werden kann - Gemälde, Texte, Symphonien usw. Das verleiht der Kultur eine derartige Bedeutungsdichte, die es in der genetischen Welt nicht gibt (Lumsden, 1989). Veränderungen bei der Vielzahl einer Variation einer Geschichte oder einer Erfindung über die Zeit hinweg ist kulturelle Evolution, ist ihre einfachste, häufig nachvollziehbare Form.

Anthropologen und Evolutionstheoretiker wollen mit Recht wissen, wie unabhängig biologische Evolution und kulturelle Evolution waren (und sind), als sie gemeinsam sich aus ihren Anfängen bei den Primaten vor 5-7 Millionen Jahren lösten. Meine Untersuchungen von Daten aus der Entwicklungspsychologie, der Kognitionswissenschaft und der Vergleichenden Ethologie von Tiergesellschaften, die einige Rudimente kultureller Überlieferung (Bonner, 1980) zeigen, stützen versuchsweise die Hypothese, daß sich die menschliche Kultur und das menschliche Genom nicht unabhängig voneinander auf ihren eigenen isolierten Bahnen entwickeln. Die Neurobiologie des kulturellen Lernens läßt sie voneinander abhängig werden, was in den Prozeß eine Koevolution von Genen und Kultur (Lumsden & Wilson, 1981) mündet.

Die genetisch-kulturelle Koevolution scheint bei den Menschen durch einen Mechanismus der Informationsvererbung organisiert zu sein, die man genetisch-kulturelle Überlieferung nennen kann. Bei ihr wählt das Genom eine bestimmte Entwicklungsform des Organismus. Die neuronalen Lernregeln der genetisch-kulturellen Überlieferung wirken sich auf die Wahrscheinlichkeit von bestimmten Varianten der kulturellen Information ein, was große Veränderungen im Muster der Kulturierung verursacht. Der reduktionistische Begriff der "Information" läßt dies so aussehen, als ob diese Aussage mit offensichtlich absurden Alternativen zu tun hat, also daß von den Lernregeln etwa eher die Vorliebe für blaue als für schwarze Jeans gefördert werde, aber das meint die Aussage natürlich nicht. Das zentrale Thema ist die artspezifische Natur unseres Geistes: unsere kulturabhängige Selbstwahrnehmung, die grammatikalischen Grundlagen unserer einzigartigen menschlichen Sprache, unsere kulturübergreifende Entscheidung, bei der Partnerwerbung und bei den Paarungszeremonien den Inzest zwischen Bruder und Schwester zu vermeiden - die Bedeutungs- und Verständnissysteme, die sich Kinder schnell, wirksam und ohne großes Belehrtwerden aneignen.

Abb. 5 Kulturelle Evolution. Kreativität garantiert, daß eine kulturelle Veränderung bei der genetisch-kulturellen Koevolution mehr ist als nur eine Verzweigung sich unterschiedender Ideen, Lebensweisen und Artefakte. Wichtige Innovationen, die unerwartet auftreten, können eine Kultur auf signifikante Weise verändern, indem sie diese veranlassen, von einer Linie der kulturellen Evolution zu einer anderen zu "springen". Bild von Dominic Hay.

In der genetisch-kulturellen Koevolution herrscht ein Kreislauf der Gegenseitigkeit, bei dem Subsysteme des Genoms auf die Neurogenese einwirken und kulturelles Lernen sich in Reaktion auf kulturelle Verschiebungen verändert, die die unterschiedliche Übertragung der zugrundeliegenden Genvarianten beeinflussen. Während die Analyse der mathematischen Modelle der genetisch-kulturellen Koevolution darauf hinweist, daß die natürliche Selektion die Geschwindigkeit und die Richtung der Koevolution erheblich beeinflussen kann, können sich die Auswirkungen der natürlichen Selektion deutlich von den allein aufgrund gentheoretischer Überlegungen heraus erwarteten unterscheiden. Entwicklungsprozesse für kulturelles Lernen können beispielsweise nichtlineare Kopplungen zwischen genomischen und kulturellen Veränderungen mit überraschenden Folgen hervorbringen (Findlay, 1991; Findlay & Lumsden, 1988; Lumsden, 1984, 1985; Lumsden & Wilson, 1981). Die Vielfalt der evolutionären Ergebnisse kann ebenso anwachsen wie die Geschwindigkeit, in der sie zustandekommt. Altruistisches und kooperatives Verhalten kann sich über eine Population ohne Verwandtschaftsselektion, reziproken Altruismus oder irgendeinen der Mechanismen ausbreiten, die man traditionellerweise als Träger der Evolution menschlichen Sozialverhaltens anführt. Höherstufige Evolutionsprozesse wie Gruppenselektion können bedeutsamer sein, als wenn man Evolution nur genetisch versteht.

Menschliche Kreativität ist der Motor, der die genetisch-kulturelle Koevolution antreibt. Aus der Kreativität kommen Innovationen, das Rohmaterial der kulturellen Vielfalt. Die kulturelle Evolution, gleich ob man sie allein oder im Kontext der genetisch-kulturellen Koevolution betrachtet, stirbt ab, wenn die Vielfalt Null ist. Ihre Wirkung auf diese geschaffene Vielfalt, beginnend mit den kleinsten Anfängen der Kultur in der Zeit der Prä-Hominiden, hat uns menschlich gemacht. Die materiellen Dokumente des Gangs der genetisch-kulturellen Koevolution durch die Zeit, die Fossilien und die Artefakte, bieten überraschende Einsichten in die eigentümliche und obsessive Neigung unserer Art, Innovationen mit der Kultur schaffen.

Literatur

Aus dem Englischen übersetzt von Florian Rötzer

http://www.heise.de/tp/artikel/2/2319/1.html