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Die Wissenschaft vom Leben
Die '''Biologie''' ist die Wissenschaft vom Leben . Sie beschreibt und untersucht die Lebensweise und Organisationsform von Lebewesen.
Etymologie: griechisch bios = Leben + logos = Lehre
Lehre von der lebendigen Natur
== Allgemeines ==
Als Kennzeichen lebender Organismen (und damit als primäre Untersuchungsgegenstände der ''modernen'' Biologie) werden genannt:
*die Zelle (Biologie)|Zelle als kleinste, selbständige und dauerhaft funktionsfähige Grundeinheit des Lebens;
*das in Zellen vorhandene Cytoplasma als lebende Substanz;
*aktive Bewegungserscheinungen;
*Wachstum;
*Energiegewinn (etwa durch Nutzung des Sonnenlichts (Photosynthese) oder durch Oxidation von Nahrungsstoffen);
*Stoffwechsel mit einem dauernden Stoffzufluss und -abfluss in Form eines Fließgleichgewichts;
*Ausscheidungsprozesse;
*Fortpflanzung und Vermehrung;
*Reizbarkeit;
*Fähigkeit zur Selbstregulation;
*Angepasstheit an die Umwelt.
Zum einen ordnet die Biologie die Lebewesen in eine auf der Evolutionstheorie beruhende Systematik ein und untersucht ihren Bau (Anatomie, Morphologie ), zum anderen beschäftigt sie sich mit den Lebensvorgängen in den Lebewesen und analysiert, wie sich lebende Organismen vermehren, ausbreiten und im Laufe der Zeit wandeln.
Weiterhin ist die Biologie an der Wechselwirkung der verschiedenen Lebewesen untereinander und mit ihrer Umwelt interessiert.
Einsichten in die wichtigsten Strukturen und Funktionen der Lebewesen sind nur mit Hilfe von Nachbarwissenschaften möglich. Hierzu zählen etwa die Chemie (und hier besonders die Biochemie), die Physik und die Medizin.
Die Lebewesen werden von der Systematik im allgemeinen in drei Domänen eingeteilt, von denen die Eukaryonten wiederum in vier Reiche untergliedert werden:
*Archaebakterien (''Archaea'')
*Bakterien (''Bacteria'')
*Eukaryonten (''Eucaryota'')
Tiere (''Animalia'')
Pflanzen (''Plantae'')
Pilze (''Fungi'')
Protisten (''Protista'') = Einzeller
Mit der Klassifizierung der Tiere innerhalb dieses Systems beschäftigt sich die Spezielle Zoologie, mit der Einteilung der Pflanzen und Pilze die Spezielle Botanik.
Ein sparsameres System mit Domänen zieht als Unterscheidungsmerkmale lediglich die Anwesenheit von Zellkernen in den Zellen und Unterschiede in den Zellmembranen bzw. Zellwänden heran:
Archaea -- Eubacteria -- Eukaryota
Die Lebensvorgänge können in die Vorgänge im Körper (Physiologie) und in die Vorgänge bei der Vermehrung und Vererbung (Genetik) eingeteilt werden.
Die Unterscheidung zwischen Leben und Nicht-Leben ist in manchen Fällen nicht exakt möglich, denn es existiert eine erhebliche Anzahl von intrazellulären Parasiten, die keinen eigenen Stoffwechsel aufweisen. Nach der Einfachheit ihrer in der Wirtszelle ablaufenden Vermehrungsmechanismen entfernen sich diese "Organismen" weiter und weiter vom Konzept des Lebewesens:
Viren -- Viroide -- Prionen
Anmerkung:
Eigentlich müsste das Fachgebiet "Zoologie" heißen; denn das griechische "zoe" bezieht sich auf das organische Leben (nicht nur der Tiere), während unter "bios" die Weise zu verstehen ist, wie vor allem ein Mensch lebt. So war denn auch in der griechischen Antike der "Biologos" kein Wissenschaftler, sondern ein Schauspieler, der das menschliche Leben darstellt.
== Arbeitsmethoden der Biologie ==
Die Biologie nutzt ganz allgemein die Methoden der Wissenschaft, wie
* Fragen stellen,
* Genaues Beobachten (auch mit Hilfsmitteln wie Mikroskopen oder dem Fernglas)
* Dokumentieren von Beobachtungen in Form von Notizen, Handzeichnungen, Fotos und Filmen sowie Tonaufzeichnungen
* dem Aufstellen und Testen von Hypothesen.
Daneben kennen unterschiedliche Teildisziplinen eigene Zugänge:
; eine Systematik der Lebewesen aufstellen:unbekannte Lebewesen bestimmen und innerhalb der Systematik einordnen
; Anatomie:tote Lebewesen in ihre Einzelteile zerlegen und untersuchen
; Physiologie:die Funktion einzelner Organe untersuchen und erklären
; Pathologischer Ansatz:aus kranken Zuständen auf zugrundeliegende Mechanismen schließen
; Genetischer Ansatz:Das Erbgut aller Arten katalogisieren
; biochemischer Ansatz:Die verschiedenen Eiweiß-, Fett- und Kohlenhydratsorten analysieren
; ethologischer Ansatz:Das Verhalten der Tiere in der Gruppe und zu anderen Tierarten beobachten und zu erklären versuchen.
; der ökologische Ansatz:Den Lebensraum einer Tier- oder Pflanzenart dokumentieren und das Zusammenspiel verschiedener Arten in einem Lebensraum analysieren.
; Nutzansatz:Nutzpflanzen und -tiere halten, züchten, untersuchen
== Mögliche Einteilung des Fachgebiets ==
=== Wichtige Teilgebiete der Biologie ===
Aerobiologie -- Anatomie -- Anthropologie -- Biochemie -- Bionik -- Biogeographie -- Bioinformatik -- Biophysik-- Biotechnologie -- Botanik -- Zellbiologie -- Chorologie -- Kladistik -- Entwicklungsbiologie -- Ökologie -- Ethologie (Verhaltensforschung) --Entomologie (Insektenkunde) -- Evolutionstheorie -- Süßwasserbiologie -- Genetik (Vererbungslehre) und Epigenetik (darüber hinaus) -- Histologie (Lehre von den Gewebe (Biologie)|Geweben) -- Immunologie -- Pathologie (Krankheitserregerkunde) -- Epidemiologie -- Limnologie -- Meeresbiologie -- Mikrobiologie (Bakteriologie) -- Molekularbiologie -- Morphologie (Biologie)|Morphologie -- Mykologie (Pilzkunde) -- Flechte|Lichenologie (Flechtenkunde) -- Neurowissenschaften -- Onkologie (Krebsforschung) -- Ontogenie (Individualentwicklung) -- Paläontologie (mit Paläobotanik und Paläozoologie) -- Pharmabiologie -- Phykologie -- Phylogenie -- Physiologie -- Phytopathologie -- Strukturbiologie -- Taxonomie -- Theoretische Biologie -- Toxikologie -- Virologie -- Zellbiologie -- Zoologie
=== Grenzgebiete der Biologie ===
*Extraterrestrische Biologie (Exobiologie oder Astrobiologie)
*Cryptobiologie
*KL (Künstliches Leben, Simulation auf dem Computer, auch AI, Artificial Intelligence, genannt)
*kybernetische Organismen (Cyborgs)
*Medizin, Veterinärmedizin
*Ingenieurbiologie
== Stichworte ==
:Zoologie - Tiere
:Botanik - Pflanzen
:Mykologie - Pilze
:Arten (Biologie)|Pflanzen- und Tierarten
:Grundbegriffe der Biologie
:Biologie (Studium)
:Desoxyribonukleinsäure
:Polymerase-Kettenreaktion
:Genotyp und Phänotyp
:Maul- und Klauenseuche
== Preise ==
Erstaunlicherweise gibt es keinen Nobelpreis der Biologie. Allerdings wird der Medizinnobelpreis nicht selten einem Biologen verliehen.
== Berühmte Biologen, ihre Entdeckungen und Experimente ==
* Charles Darwins Forschungsreisen auf der HMS Beagle, Evolutionstheorie
* Gregor Mendels Kreuzung (Genetik)|Kreuzungsversuche
* James Watson| James D. Watsons und Francis Cricks Entschlüsselung der DNA-Struktur
* Manfred Eigens Hyperzyklus
* Richard Dawkins Werke zum Neodarwinismus
* Begründung der vergleichenden Verhaltensbiologie durch Karl von Frisch und Konrad Lorenz
== Kontroverse Biologen ==
* Rupert Sheldrake
* Stefan Lanka
Teilgebiete
Biologie
Was ist Biologie?
Biologie-Geschichte
Biologie an Unis
Botanik
Über Pflanzen
Botanische Gärten
Zoologie
Über Tiere
Wirbeltiere
Zoologische Gärten
Mikrobiologie
Bakterien
Pilze/Hefen
Einzeller
Viren
Medien
Online - Journale
Buchtipps
Leben
Was ist Leben?
Entstehung des Lebens
Studium
Inhalt und Ziel
Voraussetzungen
Bewerbung und Zulassung
Studienaufbau
Diplom
Arten von Lehrveranstaltungen
Grundstudium
Hauptstudium
Prüfungen
Hochschulen
Universitäten
Fachhochschulen
Fachschaften
Anlegen einer Sammlung
Allgemeines
Insekten
Pflanzen
Materialquellen
Verschiedenes
A B 5 J A H R E N LUCHS 174 Die Jury von ZEIT und Radio Bremen stellt vor
Von Ulrich Stock
Kinder fragen, Erwachsene antworten. So gut sie können. Papi, wieso ist da ein Wald? Ja, ehm, weil ... Und wo kommen die Bäume her? Da fallen die Dings runter, die Kastanien ... Und unser Apfelbaum, wo kommt der her? Papis fragen, Buchhändler raten. Zu diesem sehr lehrreichen Buch Über Land und durch die Luft. Übers Fort-Pflanzen. Von Anne Möller. Eben erschienen! Na, super!, denken Papis. Der Kapitalismus und seine aberwitzige Arbeitsteilung haben uns so sehr von den Lebensgrundlagen entfernt, dass simple Kinderfragen uns ins Schwitzen bringen; aber just in dem Moment, da wir vor Scham über unsere Unwissenheit im Boden versinken wollen, reißt uns ein Buch wieder raus.
Papis betrachten das empfohlene Buch. Dabei fällt ihnen auf, erstens: dass es ihnen ohne Empfehlung kaum aufgefallen wäre, denn die Gestaltung seines Äußeren ist grafisch und typografisch verwirrend. Wie soll das drinnen erst werden?
Nun, drinnen wirkt das Buch sehr aufgeräumt. Dort fällt auf, zweitens: dass sie ein optisch verwandtes Buch schon zu Hause haben, Die kleine Raupe Nimmersatt von Eric Carle, mit diesen Collagen, den charakteristisch geschabten Farbflächen. Sollte sich die 1970 in Freiburg geborene Anne Möller daran orientiert haben, den Klassiker um naturalistische Zeichnungen ergänzt haben?
Na und wenn, Kindern kann's egal sein. Außerdem sind die gemalten Bilder aus der Welt der Gräser und der Wipfel ja wirklich sehr schön. Drittens fällt Papis das Gedruckte auf, der viele Text: ein Fachbuch für Kinder. Also, Kinder fragen, Anne Möller antwortet, und Papis müssen es vorlesen: Wie die Pflanzen fest verwurzelt in der Erde stecken und doch vom Fleck kommen. Wie das Springkraut seine Samen aus der Schote schleudert, wie die Samen der Ackerdistel dank ihrer Flughaare vom Wind davongetragen werden. Wie Ahorn und Linde kleine Hubschrauber abwerfen. Wie das Veilchen seine Samen von Taxis abtransportieren lässt und die Ameisenchauffeure mit Öl belohnt. Wie ihre Liebe zur Vogelbeere der Amsel durch den Magen geht und ein neues Bäumchen dort sprießen lässt, wo ein Schiss auf fruchtbaren Boden fällt. Wie die Erdbeere Stängel (Papis seufzen) von sich streckt, an deren Spitzen neue Wurzeln sitzen. Wie Kletten sich an Füchse heften. Wie Eichhörnchen hier und da für den Winter Haselnüsse horten, sie manchmal aber einfach vergessen und so aus dem Versteck im nächsten Frühjahr ein Strauch herausgewachsen kommt.
Papis fragen, Kinder antworten. Hier ist die Birke, die Kirsche, die Fichte, die Eibe - kannst du die Samen zuordnen? Beim Suchspiel verfliegt eine Stunde wie im Nu, morgen, übermorgen, die nächsten Wochen, immer noch mal. Und dann: die praktischen Übungen!
Denn hinten im Buch liegt noch ein Büchlein, eine schwarzweiße Begleitbroschüre für mustergültige Väter: Wir basteln uns einen Käfer. Wir zerstampfen Blüten mit dem Mörser und verrühren sie zu Parfüm. Wir fotokopieren Asseln, Hummelschwärmer, Schnurfüßer und Saftkugler aus der Begleitbroschüre, drücken den Kindern eine Lupe in die Hand und wünschen ihnen viel Spaß im Garten.
Dann lesen wir in Ruhe die Zeitung.
LUCHS 174 wurde ausgewählt von Amelie Fried, Hilde Elisabeth Menzel, Jens Thiele
und Konrad Heidkamp. Am 12. Juli, 14.05 Uhr, stellt Radio Bremen 2-Funkhaus
Europa seinen Hörern das Buch vor (Redaktion: Marion Gerhard). Das Gespräch mit
dem Rezensenten ist abrufbar im Internet unter www.radiobremen.de
Anne Möller/René Bucher: Über Land und durch die Luft - So reisen Pflanzen;
Atlantis, Verlag Pro Juventute, Zürich 2001; 36 S., 31,90 DM (ab 5 Jahren)
== Literatur ==
=== Einführungen ===
*Weber, Ulrich: ''Biologie Oberstufe'', Berlin 2001 (1. Aufl.) ISBN 3464042790 (Schulbuch)
*Frisch, Karl von: ''Du und das Leben'', Berlin 1936 (20. Aufl. 1988)
*Linder: ''Biologie'', Hannover 1998 (21. Aufl.) ISBN 3507105802 (Schulbuch-Klassiker)
*Bogen, Hans Joachim: ''Knaurs Buch der modernen Biologie'', München 1967
*Straaß, Veronika: ''Spielregeln der Natur'', München 1990
*Schubert, Hilbig, Klotz: ''Bestimmungsbuch der Pflanzengesellschaften Deutschlands'', Stuttgart 2001 ISBN 3827409152
*Düweke Peter, Darwins Affe Sternstunden der Biologie, CH Beck Verlag 2000
=== Lehrbücher ===
*Campbell, Neil A.; Reece, Jane B.: [http://www.elsevier.de/titel/3-8274-1352-4 ''Biologie''. 6.Aufl.] Elsevier/Spektrum Akademischer Verlag. 2003 ISBN 3-8274-1352-4
=== Sachbücher ===
*Asimov, Isaac: ''Geschichte der Biologie'', Frankfurt/M. 1968
*Reichholf, Josef H.: ''Das Rätsel der Menschwerdung'', Stuttgart 1990
*Johanson, D. und M. Edey: ''Lucy - Die Anfänge der Menschheit'', München 1982
*Kollas, Ann-Kristin: ''Warum Lebewesen altern'', Berlin 2002
*Dawkins, Richard: ''Der Blinde Uhrmacher'', München 1990
=== Fachbücher ===
*''dtv-Atlas zur Biologie'', 3 Bände, 1984
*Darwin, Charles: ''Die Entstehung der Arten'', Reclam
*Dawkins, Richard: ''Das egoistische Gen'', Berlin 1978
*Herbig, Jost und Hohlfeld, Rainer (Hrsg.): Die zweite Schöpfung, Geist und Ungeist in der Biologie des 20. Jahrhunderts, München / Wien 1990
*Jahn, Ilse: ''Geschichte der Biologie'', Jena 1982
=== Nachschlagewerke ===
*[http://www.elsevier.de/titel/3-8274-0320-0 ''Lexikon der Biologie''. 15 Bde.] Elsevier/Spektrum Akademischer Verlag. 1999ff ISBN 3-8274-0320-0
*[http://www.elsevier.de/titel/3-8274-0992-6 ''Kompaktlexikon der Biologie''.] Elsevier/Spektrum Akademischer Verlag. 2002 ISBN 3-8274-0992-6
*PubMed|Datenbank mit medizinischen Artikeln der nationalen medizinischen Bibliothek der USA (NLM) (Wiki)
http://www.i-a-s.de/IAS/botanik/d00/inhalt.htm***
Sehr schöne Seiten über die Botanik und ihre Geschichte
Leider etwas dunkel geraten
*[http://www.biotechLAB.ch Bioprozesstechnologie]
*[http://www.biolinks.de Sortierte Sammlung handverlesener Links zur Biologie]
*[http://www.biologie-lexikon.de/Startseite.html Biologie-Lexikon online]
*[http://home.wtal.de/schwebin/mylinks/biologie!.htm Linkseite Biologie für die Schule]
*[http://www.biologie.de/ Umfassende wissenschaftliche Biologieseite]
*[http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d00/internet.htm Linkseite zur Biologie]
*[http://www.biofinder.org/ Biologie-Suchmaschine]
*[http://www.phs.unisg.ch/fachinfos/biologie/index.html St.Gallener Bioseite]
*[http://dmoz.org/World/Deutsch/Wissenschaft/Naturwissenschaften/Biologie/ Biologie-Linkseite bei dmoz.org
*[http://www.geist-oder-materie.de/Evolution/body_evolution.html Geschichte der Biologie]
*[http://caliban.mpiz-koeln.mpg.de/~stueber/stueber_library.html Alte Bücher aus der Biologie mit vielen Originalabbildungen]
*[http://www.mediatime.ch/gemuese Ein Gemüse und Kräuterlexikon mit vielen, guten Abbildungen]
*[http://tolweb.org/tree/phylogeny.html Das Tree-of-Life Projekt (englisch).]
*[http://www.vi-geobotanik.de.vu/ Vogtländisches Institut Geobotanik-Die Website einer entstehenden Einrichtung]
*[http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/d01_2/autonomie.htm Die Autonomie der Biologie von Ernst Mayr]
Berühmte Biologen und Mediziner. - BRDBUCH Sachbuch Angebote
BRDBUCH - Hans Herrlich, Lothar Leuschne, Erschienen Klett Schulbuch, Stgt., Taschenbuch,
Analysieren, Verstehen und Prognostizieren. ... Formalismen erfordern. Auch für die Biologie ist die Mathematik ein unersetzliches Werkzeug und viele berühmte Biologen waren auch Mathematiker. Wir ...
http://perdix.biologie.uni-mainz.de/SISP/poethke.htm
Biologen
Naturwissenschaft und Technik > Biologie
Quelle: Yahoo.de | URL: Naturwissenschaft und Technik > Biologie
RAUBFISCHE.De - Internet-Highlights - Toplinks - Biologie
... Berühmte Biologen, Carolus Linnaeus (1707-1778) - Schwedischer Naturforscher führte die noch heute
gebräuchliche binäre lateinische Systematik der Arten ein. ...
Quelle: google.de | URL: http://www.raubfische.de/Botanik.htm
Lehrstuhl für Biopolymere, Universität Bayreuth
Fachbereich Biologie, FU Berlin
Fachbereich Biologie, Humboldt-Universität Berlin
AG Fermentationstechnik, Universität Bielefeld
AG Zellkulturtechnik, Universität Bielefeld
Fakultät für Biologie, Ruhr-Universität Bochum
Fachbereich Biologie, TU Dresden
Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften, TU Dresden
Institut für Botanik und Pharmazeutische Biologie, Universität Erlangen
Institut für Mikrobiologie und Biochemie, Universität Erlangen
Institut für Zoologie, Universität Erlangen
Fachbereich Biochemie, Pharmazie und Lebensmittelchemie, Universität Frankfurt am Main
DFG-Sondersammelgebiet 12 (Biologie) Senckenbergische Bibliothek, Frankfurt (über WEBIS, Hamburg)
DFG-Sondersammelgebiet 12,1 (Botanik) Senckenbergische Bibliothek, Frankfurt (über WEBIS, Hamburg)
DFG-Sondersammelgebiet 12,2 (Zoologie) Senckenbergische Bibliothek, Frankfurt (über WEBIS, Hamburg)
Neurogenetik, Universität Freiburg
Institut
für Biologie, Universität Freiburg
u.a.
neurobiologische Drosophila Datenbank, durch Benutzer ergänzbar
Fachbereich Biologie, Universität Giessen
E.coli database collection (ECDC), Universität Giessen
Fachbereich Biochemie/Biotechnologie, Universität Halle
Fachbereich Biologie, Universität Halle
Arbeitsgruppen für strukturelle Molekularbiologie am DESY, Hamburg
Fachbereich Biologie, Universität Hamburg
Deutsche Gesellschaft fuer Mykologie (DGfM), Universität Heidelberg
Deutsche Gesellschaft fuer Mykologie (DGfM), Universität Heidelberg
Neurobiologie, Universität Heidelberg
European Molecular Biology Laboratory (EMBL), Heidelberg
Biologie, Universität Heidelberg
Fachbereich Biologie, Universität Kaiserslautern
Abteilung Genetik, Fachbereich Biologie/Chemie, Universität Kassel
Biologie, Universität Konstanz
Botanisches Institut, Universität Köln
Zoologisches Institut, Universität Köln
Parasitische Blütenpflanzen und arbuskuläre Mycorrhiza, Universität Marburg
PrimerDesign,
Universität Marburg
Primer, PCR,
Mitochondria, Ageing, Image Processing
Max-Planck-Institut für Biochemie, Martinsried
Lehrstuhl für Botanik, TU München
Lehrstuhl f. Angew. Zoologie, LMU München
GenZentrum, Universität München
Fakultät für Biologie, Universität München
Fachbereich Biologie, Universität Münster
Bieneninstitut Oberursel, Biologie einheimischer & tropischer Honigbienen
Biologie, Universität Oldenburg
Biologie, Universität Oldenburg
wissenschaftliche Recherchen und Prion-Krankheiten, BSE, Scrapie und Creutzfeldt-Jakob-Krankheit
Biologie, Universität Regensburg
Human Molecular Genetics, Universität Rostock
Friedrich-Miescher-Laboratorium (FML), Max-Planck-Gesellschaft, Tübingen
Biologie, Universität Ulm
Biocomputing, Universität Ulm
http://home.t-online.de/home/vdbiol.ffb/ Freiberufliche Biologen in Deutschland im VDBiol, Information über Verband und Tätigkeitsbereiche von über 100 Biologenbros
Biozentrum, Universität Würzburg
Julius-von-Sachs-Institut für Biowissenschaften, LS Botanik und Pharmazeutische Biologie der Uni-Würzburg
http://www.rrz.uni-hamburg.de/biologie/b_online/d00/inhalt.htm
Botanik online - The Internet Hypertextbook
http://www.pasteur.fr/recherche/BNB/bnb-en.html
The BioNetbook is a directory of Web pages for Biology (5742).
http://www.mpiz-koeln.mpg.de/~stueber/stueber_library.html
collection of historic and classical biology books.
Interessant wäre eine Software , die die Evolution im PC nachvollziehbar macht.
Life
http://home.tiscalinet.ch/biografien/index.html
http://www.clickfish.com/clickfish/guidearea/wissenbildung/biologie/biologie/geschichte.html
Jean Louis Rodolphe Agassiz
Aristoteles
Oswald Theodore Avery
Karl Ernst von Baer
William Bateson
Emil Heinrich du Bois-Reymond
Louis Bolk
Charles Bonnet
Georges Louis Buffon
Georges Cuvier
Charles Darwin
Erasmus Darwin
Richard Dawkins
Leonardo da Vinci
Louis Dollo
Hans Driesch
Eugène Dubois
Paul Ehrlich
Jean-Henri Fabre
Alexander Fleming
Howard Walter Florey
Dian Fossey
Rosalind Franklin
Karl von Frisch
Claudius GalenusEtienne
Geoffroy Saint-Hilaire
Conrad Gessner
Johann Wolfgang Goethe
Stephen Jay Gould
Ernst Haeckel
Samuel Friedrich Hahnemann
Albrecht von Haller
William Harvey
Hermann von Helmholtz
Oscar Hertwig
Robert Hooke
Alexander von Humboldt
Thomas Henry Huxley
Robert Koch
Jean Baptiste de Lamarck
Johann Caspar Lavater
Antonie van Leeuwenhoek
Carl von Linné
Joseph Lister
Konrad Lorenz
Thomas Malthus
Ernst Mayr
Johann Gregor Mendel
Maria Sibylla Merian
Thomas Hunt Morgan
Johannes Müller
Karl Wilhelm von Nägeli
Lorenz Oken
Sir Richard Owen
Louis Pasteur
Paracelsus
Iwan Petrowitsch Pawlow
Plinius Secundus
Adolf Portmann
Francesco Redi
Wilhelm Roux
Johann Jacob Scheuchzer
Mathias Schleiden
Theodor Schwann
Adam Sedgwick
Rupert Sheldrake
Theodor Schwann
Adam Sedgwick
Rupert Sheldrake
Karl Snell
Lazzaro Spallanzani
Hans Spemann
Eduard Strasburger
Pierre Teilhard de Chardin
Abraham Trembley
Erich Tschermak
Jacob von Uexküll
Andreas Vesalius
Rudolf Virchow
Hugo de Vries
Charles Doolittle Walcott
Alfred Russel Wallace
Alfred Wegener
August Weismann
Caspar Friedrich Wolff
http://www.spectraweb.ch/~bio-info/Link.html
Wenn die Ameise wieder die Koffer packt
Kleine Wanderung, große Wirkung: Der Berliner Biologe Bernhard Kegel untersucht die weltweiten Auswirkungen der Invasionsbiologie
Es gibt unter den vielen tausend Ameisenarten dieser Erde einige, die mit uns Menschen eine sehr einseitige Liaison eingegangen sind, die sogenannten Tramp-Arten. Sie sind die Kosmopoliten unter den krabbelnden Völkern. Es macht ihnen nichts aus, daß wir ihre Zuneigung nicht erwidern. Sie folgen uns überallhin, und ohne es zu wollen, haben wir für sie den Tisch gedeckt. Manche Arten, wie die Pharaoameisen, sind in der Welt mittlerweile so weit verbreitet worden, daß ihre ursprünglichen Herkunftsgebiete kaum zu ermitteln sind.
Tramp-Ameisen sind Generalisten. Sie fressen so gut wie alles, was ihnen zwischen die Kieferzangen kommt, und stellen keine besonderen Ansprüche an ihre Behausung. Sie sind winzig, die Arbeiter der Pharaoameise messen kaum zwei, die der Kleinen Feuerameise nicht einmal anderthalb Millimeter, aber sie kompensieren ihre geringe Körpergröße durch massenhaftes Auftreten. Ihr bevorzugter Lebensraum sind Gebäude und gestörte, instabile Biotope, wie städtische Räume, Straßenränder, Gärten, Rasen und Müllkippen. Untersuchungen aus Hawaii und Australien zeigen, daß sie natürliche Vegetation mit einer ungestörten Lebensgemeinschaft eher meiden. Sobald aber der Mensch durch Straßenbau oder Rodung eingreift, sind auch die Tramps zur Stelle.
Gegenüber ihren Artgenossen sind Tramp-Ameisen sehr tolerant. Zwischen Individuen verschiedener Nester gibt es keinerlei Aggression. Man beschnuppert sich, und jeder geht seiner Wege. Häufiger Individuenaustausch zwischen den Nestern ist die Regel. Oft ist es unmöglich, zwischen Tieren verschiedener Kolonien zu unterscheiden. Auch was ihren Wohnort angeht, sind diese Ameisen Tramps. Heute hier, morgen da.
Das ungewöhnliche Fortpflanzungsverhalten der Tramp-Ameisen ist für ihren Ausbreitungserfolg von entscheidender Bedeutung. In den großen Kolonien befinden sich meist viele Königinnen (Polygynie), ohne erkennbare Dominanz der einen über die anderen. Es gibt keinen Hochzeitsflug der Geschlechtstiere, kein massenhaftes Schwärmen geflügelter Männchen und Königinnen. Die Begattung findet hinter verschlossenen Türen im Nest statt, und die Gründung einer neuen Kolonie erfolgt denkbar unspektakulär, durch sogenannte Knospung.
Eine Gruppe Arbeiter schnappt sich einige Larven und marschiert mit einer befruchteten Königin hinaus, um in der Nähe ein neues Nest zu gründen. Auf diese Weise breiten sich die Arten nur in kleinen Schritten aus, aber in engem Zusammenhalt und sehr kontinuierlich. Den Transport über weitere Strecken übernimmt der Mensch.
Tramp-Ameisen sind Hektiker. Sie sind extrem nervös, packen bei der geringsten Störung ihre Sachen und ziehen um. So können aus einer Kolonie rasch zwei oder viele werden. Bekämpfungsmaßnahmen sind unter diesen Umständen äußerst problematisch. Sie bewirken, daß Kolonien in viele kleinere Gruppen zerschlagen werden. Ein Haufen Arbeiter mit einigen geretteten Larven kann bald neue Königinnen hervorbringen. Was der Ausrottung der Plagegeister dienen sollte, führt nur zu weiterer Verbreitung.
So liebevoll die Tramp-Ameisen mit ihresgleichen umgehen, so unleidlich reagieren sie auf Fremdlinge. Ihre Aggression gegenüber anderen Ameisenarten ist besonders ausgeprägt. Untersuchungen aus verschiedensten Gegenden der Welt zeigen überall das gleiche Bild. Wo sich die eingeschleppten Invasoren niederlassen, ist kaum noch Platz für andere Ameisenarten. Sie werden rigoros bekämpft und verdrängt. Auf den Galapagos-Inseln können in Gegenwart der stechfreudigen Kleinen Feuerameise nur noch vier von ursprünglich 29 Ameisenarten existieren. In achtzig Prozent seines Territoriums ist der winzige Tramp allein auf weiter Flur. Nur Arten mit einer abweichenden und zurückgezogenen Lebensführung haben auf Dauer eine Überlebenschance. Wer mit den Tramps um Nahrung oder Nistplätze konkurriert, steht offenbar auf verlorenem Posten.
Bei dem regen weltweiten Kommen und Gehen der Ameisen-Tramps ließ sich ein wiederholtes Aufeinandertreffen zweier verschiedener Tramp-Arten kaum vermeiden. Das Ergebnis waren regelrechte Schlachten. Auf Bermuda traf um 1902 die Großkopfameise Pheidole megalocephalus ein und verdrängte die einheimischen Ameisenarten. 1949 wurde ihr die gewonnene Vorherrschaft wieder streitig gemacht durch die ebenfalls eingeschleppte Argentinische Ameise. Es entspann sich ein jahrelanger Ameisenkrieg, der 1975 mit einem überwältigenden Sieg der Argentinischen Ameise zu enden schien.
Schon auf Madeira hatte sich Ähnliches ereignet. Innerhalb von 50 Jahren war die eine durch die andere Tramp-Ameisenart ersetzt worden. Aber auf Bermuda schlug das Pendel um. Die Großkopfameisen konnten verlorenes Terrain zurückerobern. Wie ihnen das gelang, ist rätselhaft, denn alles deutet darauf hin, daß die Argentinische Ameise in direkten Auseinandersetzungen die überlegene ist. In einer Art Mini-Gladiatorenkampf ließen amerikanische Wissenschaftler Tiere beider Arten aufeinander los. Die Großkopfameisen zogen in der Petrischalenarena fast immer den kürzeren. Heute haben sich beide Arten die Insel mosaikartig untereinander aufgeteilt.
Die Menschen, die die Tramp-Ameisen ungewollt verbreiten, sind von deren Aktivitäten in vielerlei Hinsicht selbst betroffen. Trotz ihrer Winzigkeit sind einige Arten sehr wehrhaft. Die schmerzhaften Stiche der Kleinen Feuerameisen werden von Erntearbeitern und Farmern gefürchtet. Da sich viele Arten gerne in Häusern aufhalten, ist eine Interessenkollision von Mensch und Ameise unvermeidlich. Auf den Seychellen machten die 1972 eingeschleppten Verrückten Ameisen ihrem Namen alle Ehre. Sie attackierten Hunde, Katzen, Schweine und Kaninchen, vertrieben Hühner von ihren Gelegen, töteten frischgeschlüpfte Küken und krabbelten den Menschen in Augen, Ohren und offene Wunden.
In Brasilien wurde die Stadt Itapirica im Bundesstaat Pernambuco von einer Tramp-Ameisen-Invasion heimgesucht. Großkopfameisen kamen an Bord von Schiffen, die schwere Ausrüstung für einen Dammbau anlieferten. Bald gab es in Itapirica keine Wohnung mehr, in der die Füße von Kinderkrippen, Betten und Vorratsschränken nicht in Schalen mit Wasser standen. Die Ameisen, die die Bewohner auf diese Art fernzuhalten versuchten, hatten schon dafür gesorgt, daß es kaum noch Geckos und Eidechsen in der Stadt gab. Sogar zwei geschwächte Boa constrictor, die man vor den Fluten des sich füllenden Stausees gerettet hatte, fielen den aggressiven Ameisen zum Opfer.
Besondere Probleme bereiten die Ameisen in der Landwirtschaft. In vielen Ländern machen sich die Tramp-Ameisen durch ihre Vorliebe für die süßen Ausscheidungen von Blattläusen unbeliebt. Sie lecken den nährstoffreichen Honigtau und verteidigen ihre Blattlauskühe gegen Räuber und Parasiten. Dabei geben sie sich nicht damit zufrieden, einzelne verstreute Blattläuse zu suchen und zu melken, sondern nehmen die Verteilung ihrer "Haustiere" selbst in Hand. Sie packen junge Blattläuse oder frische, abgelegte Eipakete und transportieren sie im Umkreis um ihr Nest auf leicht zugängliches frisches Pflanzenmaterial. Die Entfernung zum Nest darf nicht zu groß werden, sonst sind die Energiekosten, die An- und Abmarsch erfordern, höher als der in Aussicht stehende Gewinn. Die auf diese Weise erreichte Blattlausdichte ist wesentlich höher als ohne Beteiligung der Ameisen.
Eine Gefährdung ganz anderer Art geht von den Tramp-AmeisenArten aus, die sich in Krankenhäusern niedergelassen haben. Untersuchungen aus Deutschland und den USA ergaben, daß dort insbesondere Pharaoameisen eine ernste Gefahr darstellen, da sie als Überträger von Krankheitserregern innerhalb der Hospitäler fungieren könnten. In tropischen Ländern wie Brasilien ist das Problem noch wesentlich brisanter. Das Land hat eine der höchsten Krankenhausinfektionsraten der Welt. Als Biologen aus Rio Claro brasilianische Krankenhäuser, von der Universitätsklinik bis zur Privatstation, näher unter die Lupe nahmen, fanden sie einen möglichen Grund dafür. In keinem der untersuchten Hospitäler lebten weniger als zehn verschiedene Ameisenarten, die Spitze lag bei 23. Die einheimischen hielten sich bevorzugt in und an den Außenmauern auf, das Innere der Krankenhäuser war fest in der Hand eingeschleppter Tramp-Ameisen. Mitunter hatten sie die Flure und Trakte untereinander aufgeteilt. In der Inneren Station dominierte die eine, in der Gynäkologie eine andere Art.
Einige Tiere brachte man zur mikrobiologischen Untersuchung in das Universitätshospital nach São Paulo. Die dort erzielten Ergebnisse waren eindeutig: Die Ameisen waren tatsächlich Träger ansteckender Krankenhauskeime.
Eingeschleppte Organismen werden zum Problem, weil ihre spezifischen Feinde zu Hause bleiben. In ihren Heimatökosystemen müssen sich Pflanzen wie Tiere in der Regel mit einer großen Zahl von Freßfeinden, Parasiten und Krankheitserregern herumschlagen, die Massenvermehrungen verhindern oder relativ schnell kontrollieren können.
In der Ferne fehlen solche eingespielten und spezifischen Kontrollmechanismen. Oft macht die einheimische Fauna kurzen Prozeß mit den Eindringlingen, aber es kann sehr lange dauern, bis sie eine neue Pflanzen- oder Tierart als Nahrung oder Wirt akzeptiert. Offenbar verhalten sich auch Tiere sehr menschlich (oder wir sehr tierisch): Was sie nicht kennen, essen sie nicht. Wenn Neulinge wie der Kartoffelkäfer unter Umständen erst nach Jahrzehnten in die örtlichen Nahrungsnetze integriert werden, verlieren sie oft ihren Schrecken.
Eine beliebte Methode, mit marodierenden fremden Pflanzen oder Tieren umzugehen, besteht darin, in deren Heimat oder anderswo nach möglichen Gegenspielern zu suchen und diese ebenfalls einzubürgern.
Die meisten natürlichen Helfer sind Gliederfüßer: Raubmilben, Raubwanzen, Käfer und vor allem diverse parasitische Fliegen, Schlupfwespen und andere, zumeist winzige Wespenarten. Beide, der Schädling und sein Antagonist, sollen die Sache dann möglichst unter sich ausmachen und das heimische Ökosystem in Ruhe lassen.
Im klassischen Fall ist es die Land- oder Forstwirtschaft, die Alarm schlägt. Die Zielorganismen der biologischen Schädlingsbekämpfung sind dieselben, gegen die auch die anderen Waffen des Pflanzenschutzes in Stellung gebracht werden: Insekten, die die Ernte bedrohen, Unkräuter, die Weiden und Felder überwuchern, Schmetterlingsraupen, die die Baumkronen lichten. Nur starker ökonomischer Druck führt dazu, daß sich die trägen Räder von Forschung und Politik in Bewegung setzen. Meist kommen die vergleichsweise sanften biologischen Methoden nur zum Zuge, wenn andere Mittel versagen oder die konventionelle Bekämpfung unmöglich oder unbezahlbar ist.
Die biologische Schädlingsbekämpfung ist ein grüner Hoffnungsschimmer am Horizont einer von Agrochemikalien verpesteten Welt. Sie ist gleichzeitig einer der wichtigsten Gründe, warum fremde Tierarten bewußt eingeführt wurden und werden. Biologische Bekämpfungsmethoden haben es uns ermöglicht, mit einigen Problemen besser zu leben. Aber leider funktionieren natürliche Lebensgemeinschaften nicht immer nach einfachen linearen Regeln, und leider gibt es so etwas wie menschlichen Dilettantismus. Manche Probleme wurden in unkontrollierbare Dimensionen vergrößert.
Meist sind eingeschleppte Pflanzen oder Tiere Anlaß, nach biologischen Bekämpfungsmöglichkeiten zu suchen. Oft sind es eingeschleppte, gebietsfremde Schädlinge an eingeführten, gebietsfremden Nutzpflanzen, und im positivsten Fall hätte man diese Kette dann um eine weitere gebietsfremde Art verlängert. Wäre dieses Vorgehen der Regelfall, würde sich die ohnehin kaum zu überschauende Zahl an Organismenimporten noch einmal mindestens verdoppeln. Experten für Invasionsvorgänge, wie der britische Biologe Mark Williamson, machen aus ihrer Skepsis keinen Hehl. "Chemische Kontrolle kann große Umweltschäden verursachen. Einige dieser Schäden können von Dauer sein. Bei Schäden durch biologische Bekämpfungsverfahren ist deren Permanenz beinahe garantiert. Den meisten Freisetzungen gelingt es nicht, eine wirkliche Kontrollfunktion auszuüben."
Trotz aller Gefahren bietet die biologische Schädlingsbekämpfung in vielen Fällen die einzige Möglichkeit, gegen Schädlinge in natürlichen Ökosystemen vorzugehen. Der Punkt, an dem sich die Geister scheiden, ist die Spezifität. Ein wie breites Beutespektrum will man tolerieren? Was Menschenmütter zur Verzweiflung treibt, in der biologischen Kontrolle ist es der einzig gangbare Weg. Gesucht werden ausgesprochen mäkelige Esser. Nur wenn ein Parasit ausschließlich seine Wirtsart befällt, wenn ein Räuber gezielt nur die eine Beute dezimiert, ist seine Verwendung als biologischer Helfer überhaupt in Erwägung zu ziehen. Und es muß gewährleistet sein, daß es in Zukunft dabei bleibt. Voraussetzung jeder Freisetzung von fremden Nützlingen sind daher umfangreiche Tests.
Biologische Schädlingsbekämpfung ist nichts für Ungeduldige. Sie dauert Jahre, wimmelt von unsichtbaren Fallstricken, kostet Millionen und beschäftigt viele Wissenschaftler im In- und Ausland. Schnellschüsse können nach hinten losgehen. Acht Jahre dauert es in der Regel, bis das eingebürgerte Insekt sich etabliert, Jahre, bis sich herausstellt, ob es die erhoffte Kontrollfunktion tatsächlich ausübt. Oft reicht es nicht, eine Insektenart einzubürgern, in manchen Fällen sind es zwei oder drei, die sich vereint auf wuchernde Pflanzen oder gefräßige Schädlinge stürzen sollen. Im östlichen Nordamerika versuchen nicht weniger als neun Parasiten- und zwei Räuberarten, mit dem gefürchteten europäischen Schwammspinner (Lymantria dispar) fertig zu werden. Die Wespen, Fliegen und Käfer wurden nach und nach aus Europa geholt, aber auch im Kollektiv ist ihr Erfolg bescheiden. Jahr für Jahr verursachen die Schwammspinnerraupen weiterhin Forstschäden in zweistelliger Millionenhöhe.
Biologische Bekämpfung führt nur in den seltensten Fällen zur völligen Ausrottung der Schädlinge. Im günstigsten Fall spielt sich nach Jahren ein Gleichgewicht ein, das den Schädling in Grenzen hält und erneute Massenvermehrung verhindert.
Allen tierischen Helfern ist eines gemeinsam: Haben sie sich im Freiland etabliert, ist dieser Schritt nie wieder rückgängig zu machen. Sollte nicht alles so laufen, wie im Labor geprüft, wird man mit den Folgen leben müssen, in der Regel für immer.
© DIE WELT, 30.1.1999
Portrait der Insektenforscherin May Berenbaum
von Jörg Albrecht
Eine Begegnung im Labor, zwischen Tabakwürmern und Baumgrillen
"Von Chicago drei Stunden nach Süden", hieß es am Telephon, "bis zur Ausfahrt Lincoln
Avenue, an der fünften Ampel
rechts." Der Ort nennt sich Urbana-Champaign. Zwischen Karteikästen und Papierstapeln
hockt Professor May
Roberta Berenbaum, Department of Entomology, University of Illinois, auf dem Fußboden
und kramt nach den
Vorlesungsdias. Jeans, grünes Sweatshirt, Turnschuhe von dem speziellen Grau, das
weiße Turnschuhe nach langem
Tragen bekommen. "Alle Insektenforscher sind schlecht angezogen und tragen dicke
Brillen", behauptet sie, "jedenfalls
im Fernsehen." May Berenbaum trägt eine starke Brille. Auch im Fernsehen war die
42jährige bereits. Fast berühmt;
vor zwei Jahren hat man sie in die National Academy of Sciences berufen.
Eins der beiden Terrarien in ihrem Büro bewohnt ein Grashüpfer. In Zeitlupe bewegt er die
Vorderbeine. Dieser
Grashüpfer sieht alt aus. Wie alt können Insekten werden? Interessante Frage. Lord
Avebury, Mitglied zweier Dutzend
wissenschaftlicher Gesellschaften, hat dazu etwas veröffentlicht; von Dezember 1874 bis
August 1888 sei es ihm
gelungen, eine Königin der Ameisenart Formica fusca durchzufüttern, vierzehn Jahre lang.
Wie alt sie gewesen sei, als
er sie in Pflege nahm, vermochte er nicht zu sagen.
May Berenbaum strahlt, was ihr eine gewisse Ähnlichkeit mit der frühen Janis Joplin
verleiht. Solche Geschichten
gräbt sie gern aus. Darin liegt eine Moral. Die meisten Menschen kümmert es nicht, wie
lange Insekten leben.
Hauptsache kurz. Kakerlaken zum Beispiel haben keine Chance, auf die Liste der
bedrohten Tierarten zu gelangen.
Wer ahnt denn, daß es zwischen vier- und sechstausend verschiedene Arten Kakerlaken
gibt, von denen die meisten
ihr Dasein fernab jeder menschlichen Behausung fristen? Wer hat Mitleid mit denen, die
ihr Leben im Dienste der
Wissenschaft lassen, wobei ihnen alle erdenklichen Prozeduren zugemutet werden?
Kakerlaken sind das Letzte. Nicht mal Tierschützer stellen die Frage, ob Schaben
Schmerz empfinden. Eine Übung für
Physiologen besteht darin, sie in der Sezierschale mit Stecknadeln zu fixieren.
Anschließend werden Kopf und Beine
abgetrennt, Körperfett und Eingeweide entfernt mit Ausnahme des Herzens, das mit
Salzlösung, Nikotin und anderen
Substanzen stimuliert wird, bis es aufhört zu schlagen. Viel bleibt bei dieser Präparation
vom Kakerlak nicht übrig. Aber
das, was übrigbleibt, versucht hektisch davonzuzappeln. Der Kopf reagiert noch am
nächsten Tag.
"Kakerlaken sind nicht wie wir", hat May Berenbaum daraus gelernt. Wie dann? Wollte
man ihr Verhalten restlos
begreifen, müßte man die Umwelt wahrnehmen, wie sie es tun. Die Welt durch
Komplexaugen studieren. Das geht
natürlich nicht. Aber einen Versuch ist es wert. "Insects and people" heißt der Kurs, den
die Entomologin seit sechs
Jahren an der Universität von Illinois gibt. Angehende Computerfachleute unterrichtet May
Berenbaum, Historiker,
Architekten, hin und wieder sogar jemanden, der es wirklich darauf anlegt, die
Geheimnisse der Arthropoden
kennenzulernen. Vier von fünf Lebewesen haben im Laufe ihres Lebens irgendwann sechs
Beine. 800 000
Insektenarten sind bekannt, mindestens zwei Millionen existieren noch namenlos dahin.
Wer bedauert das? Eine
Handvoll Käferforscher.
Ein aufgespießter Schmetterling macht die Runde, okay. Dann kommt eine wohlgenährte
türkisfarbene Larve,
fingerlang, zigarrendick, Manduca sexta, der Tabakwurm. Man schüttelt sich. Der
Tabakwurm wird weitergereicht, hakt
sich auf Handrücken fest, hinterläßt grünen Schleim. Den Beginn einer wunderbaren
Freundschaft stellt man sich
irgendwie anders vor.
Fast alle Menschen leiden im Laufe ihrer Kindheit unter Enteromophobie. "He, da krabbelt
was, tritt drauf!" Später
kommt der Forscherdrang. Fliegenflügel auszureißen oder Ameisen mit dem Brennglas
abzufackeln gilt als Ausdruck
gesunder Neugier. Drei Prozent der Erwachsenen bleibt die krankhafte Abneigung. Sie
wittern Ungeziefer, wo keines
ist, steigern sich bis zum Dermatozoenwahn, kratzen sich blutig oder baden in Terpentin.
Der Rest von uns mag
einfach keine Insekten.
Zu Beginn des Kurses wird ein Fragebogen verteilt. Ekelst du dich vor Spinnen? Wie
reagierst du, wenn sich jemand
einen Angelhaken durch den Finger bohrt? Es gibt viele Gründe, sich zu fürchten. In der
Theorie, heißt es, neigen
besonders dominante Persönlichkeiten zu Insektenphobie. Alles schwer Kontrollierbare
macht ihnen angst. May
Berenbaum, die als Studentin mit gemischten Gefühlen ihren ersten Entomologiekurs in
Yale belegte, leidet heute
unter Höhenangst.
Zu Studienzwecken züchtet sie zwei Dutzend Insektenarten. Das ist nicht immer leicht.
Manche von ihnen verlangen
Winterruhe, andere fressen nur Wolfsmilchsamen, wieder andere bestehen auf
verrottetem Eichenholz. Bloß um eines
braucht man sich nicht zu kümmern: um irgendwelche Vorschriften, was das Halten von
Labortieren betrifft. Allein
sechs Schabenspezies wachsen völlig zwanglos unter der Obhut der Universität von
Illinois heran, zum Teil in
erschreckender Größe. Aus einem grauen Eimer zischelt es vernehmlich. "Diese hier",
sagt May Berenbaum und greift
hinein, "kommen aus Mexiko."
Je später die Zuneigung, könnte man meinen, desto größer die Leidenschaft. May
Berenbaum sammelt praktisch alles.
Kinderspielzeug, Comics, Musiktitel, Postkarten, Zeitungsausschnitte, Hauptsache, es
dreht sich um ihre
sechsbeinigen Freunde. Einmal im Jahr veranstaltet sie das größte, allerdings, soweit sie
weiß, auch einzige
Filmfestival der Welt, das ausschließlich Insekten gewidmet ist. Meist sind es schlechte
Filme über schlechte Insekten
wie "Monster aus der grünen Hölle". Seltener sind es gute Filme. So gut wie nie werden
gute Filme über gute Insekten
gedreht.
Soweit das Klischee. Jetzt die Fakten. Nicht jedermann ist mit der Tatsache vertraut, daß
der Darmtrakt einer
einzelnen Termite pro Tag zwischen 0,24 und 0,59 Mikrogramm Methan produziert. 200
Billiarden dieser
unermüdlichen Holzfresser bevölkern den Erdball, und daraus kann man ableiten, daß
furzende Termiten bis zu
dreißig Prozent des gesamten Methangehalts der Atmosphäre erzeugen - ein beachtlicher
Beitrag zum
Klimageschehen. Oder nehmen wir die Fortpflanzungsrate: Ein einziges Paar
Stubenfliegen könnte zwischen Mitte
April und Mitte September so viele Nachkommen hervorbringen, daß die Erde unter einer
fünfzehn Meter hohen
Fliegenschicht begraben würde. Die Kalkulation ist nicht unumstritten. Jüngere
Schätzungen ergeben eine
Größenordnung von zwei Metern, verteilt über die Fläche Gesamtdeutschlands. Aber das,
meint May Berenbaum zu
Recht, wären immer noch eine ganze Menge Fliegen.
Womit wir wieder beim Problem sind: Was hat der Mensch davon, daß es Insekten gibt?
Hilft uns die Beobachtung
weiter, daß die Zahl der Zirpgeräusche der Baumgrille Oecanthus fultoni pro 15-
Sekunden-Intervall, addiert zu 37,
exakt der herrschenden Außentemperatur in Grad Fahrenheit entspricht? Stimmt es uns
versöhnlicher, wenn wir
wissen, daß die Lauerstellung der Fangschrecke Tenodera aridifolia sinensis vor
vierhundert Jahren Anstoß zur
Erfindung des Kampfsportes Kung-Fu gab? Überzeugt es uns, daß die Ausscheidungen
der Lackschildlaus Laccifer
lacca nicht nur die Schellackplatte hervorgebracht haben, sondern bis heute in
Schuhcremes, Möbelpolituren oder
Schokoladenglasuren verarbeitet werden, auf Bowlingbahnen Verwendung finden, sogar
als Bestandteil von
Insektensprays dienen?
May Berenbaum hat ihr Wissen zu einem Buch verarbeitet: "Bugs in the system" (jetzt auf
deutsch "Blutsauger,
Staatsgründer, Seidenfabrikanten", Spektrum Akademischer Verlag, 528 S., 58,DM). Sie
wirbt darin nach Kräften.
Honig, Tinte, Seide, Kakao - alles Insektenwerk. Leider, auch Malaria, Gelbfieber und
Pest. Da ist man mit dem
Utilitarismus schnell am Ende, und es helfen bloß noch finale Argumente: Wenn weiter
nichts über Gott bekannt wäre,
dann stünde immerhin fest, daß er Käfer mochte. Sonst hätte er nicht so viele geschaffen.
Ende der Spekulation. Neben ihren populären Studien widmet sich May Berenbaum auch
ernsthaften Dingen. Sie
leitet die Fakultät und eine Forschungsgruppe. In ihrem Labor wird zentrifugiert und
pipettiert wie in tausend anderen
Labors. Seit zwanzig Jahren spürt sie dem Zusammenhang zwischen dem Freßverhalten
bestimmter Schmetterlinge
und der Produktion pflanzlicher Abwehrstoffe nach. Die Larve des schwarzen
Schwalbenschwanzes Papilio polyxenes,
hat sie unter anderem herausgefunden, nagt an Doldenblütlern wie Möhre, Fenchel,
Petersilie oder Dill und verdaut
dabei erstaunliche Mengen giftiger Furanocumarine. Das schafft sie mit Hilfe von
Cytochrom-P450-Monooxygenasen
sowie einer ausgeklügelten Strategie der Anpassung. Das entsprechende Gen ist auch
schon lokalisiert.
Nur: Wird uns die Raupe so sympathischer?
Das andere der beiden Terrarien in May Berenbaums Büro beherbergt zwei tote
Kakerlaken. Sie sind zwischen
Schokoriegeln, Zuckerwürfeln und Marshmallows verendet und zeigen ihre fetten gelben
Bäuche. Ein süßer
Schabentod. Bis sich nach fünf Minuten herausstellt: Sie sind nicht tot. Sie halten nur
gerade Mittagsschlaf.
Vor drei Jahren war May Berenbaum Gast bei Radio Wisconsin, in der beliebten Sendung
"Was wollen Sie wissen?".
Auf alles Mögliche hatte sie sich vorbereitet - wie giftig sind Wespenstiche, warum gibt es
Moskitos? -, aber dann
verblüffte sie der Moderator mit der Fangfrage, ob Insekten einen freien Willen haben. Da
mußte sie passen.
Nicht daß das zu den drängendsten Problemen gehört. Nur eine Antwort hätte man gern.
(C) DIE ZEIT 21.03.97 Nr.13
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Naturalismus
Die wunderbare Lebensgeschichte des Biologen Edward O. Wilson
Tief innen sind wir alle theologische Metaphysiker.
Wir halten Menschengeschichte im Sinne der Historiker (inzwischen) für fürchterlich und bedeutend, wähnen, daß diese Geschichte sich auf irgendein Ziel zu bewegt , das Reich Gottes vielleicht, säkularisiert, eher aber dem Höllenrachen entgegen, der (durch unsere Schuld?) das Menschengeschlecht strafend verschlingen wird.
Das Wichtigste bleibt dabei leicht außer acht, weil es das Selbstverständliche, uns Tragende, Unauffällige ist.
Wer sieht schon den Boden unter seinen Füßen als etwas Besonderes an? Oder die Photosynthese? Daß Sonnenlicht nämlich (physikalische Energie) mit Hilfe grüner Pflanzen die chemische Energie produziert, konzentriert in Konsumierbarem, von dem (fast) alles übrige Leben lebt.
Hört sich platt an und naiv, wenn man daran erinnert oder zunehmend häufiger daran erinnert wird. Warum eigentlich? Geht es dabei doch wahrhaftig um das, was uns begründet, Grund unserer fragilen Existenz ist und bleibt wenn wir uns diesen Grund nicht selbst unter den Füßen wegziehen.
Man kann das ein bißchen pathetischer formulieren: Das Sozial-, Kultur-, Geschichtswesen Mensch ist alles dies allein, weil es Naturwesen ist, eingeschachtelt in Zwänge und Zusammenhänge, die es nie vollständig im Griff hat.
Wer laut daran erinnert, wird gern geschmäht als geschichts-, als kulturvergessender Biologist oder schlimmer noch als Naturalist. Was fast wie Nudist klingt: kurios, sektiererisch und verblasen.
Naturalist, das kann aber auch zum Ehrentitel werden, bedeutet dann, daß der Träger beharrt auf der unaufhebbaren Bedeutung der Basis, der wir Stand und Bestand verdanken. So verwendet ihn Edward O. Wilson, einer der bedeutendsten Biologen dieses Jahrhunderts (am 10. Juni wird er siebzig Jahre alt: Gratulation!). Wilson ist der größte lebende Ameisenforscher, Myrmekologe, wie der Fachausdruck lautet.
Naturalist hat er seine Autobiographie überschrieben, ironisch mit einer leichten Zweideutigkeit des amerikanischen Englisch spielend, wo Naturalist Naturforscher heißt und zugleich Naturalist. Über der deutschen, sonst nicht zu tadelnden Übersetzung des 1994 erschienenen Originals steht pseudo-lyrisch Des Lebens ganze Fülle, im Untertitel sülzt es: Eine Liebeserklärung an die Wunder der Welt. So kuhwarm-kitschig geht es freilich nicht zu im Kopf bei diesem Autor, sondern klar und schön und anschaulich.
In einem Wort: Edward O. Wilson ist ein glanzvoller Schriftsteller.
Das hat mit seinem Beruf zu tun, mit dieser Art Biologie, die er betreibt, der Myrmekologie, der Ameisenkunde. Wer nämlich diesen Tieren jedes Kind hat irgendwann mal eine Ameisenphase, meint Wilson , den emsigen Architekten und Staatenbildnern auf der Spur bleiben will, sie unterscheiden und ordnen möchte, der muß genau hinsehen und das Gesehene mit deutlichen Wörtern beschreiben können. Diese Form des Naturalismus schmiegt sich den Phänomenen an, holt sie ins Medium der Sprache herüber und wiederholt sie dort in präziser Prosa. Und so macht es Wilson.
Im Südstaat Alabama der USA, einem ameisenreichen, wurde er geboren, einem Staat frommer Christen zugleich. Dem Frommen ist alles, was er Schönes sieht, aus Gottes Schöpferhand entsprungen. Dem Naturalisten, dem Darwins Evolutionstheorie von Forschungstag zu Forschungstag plausibler wurde, kehrte sich das Verhältnis um. Er mußte sich eingestehen , daß es wohl doch, immanent irdisch, von unten nach oben vorangegangen sei in der Entwicklungsgeschichte des Lebens. Kurz: Wilson büßte, naturforschend, seinen Kinderglauben ein. Aber er sank in kein Loch aus Sinnlosigkeit, wie es grübelnd glaubenlos gewordenen Menschen zuweilen geschieht. Das Vergnügen an der bunten, unsäglich raffinierten Vielfalt, in der er heimisch geworden war, steigerte sich, je mehr er sah und entdeckte.
Dieses Vergnügen versteht der Autobiograph auf seine Leser zu übertragen, die mit diesem Buch nebenbei einen Grundkurs in anschaulicher Naturlehre mitmachen können.
Anschaulichkeit, Freude am Dasein, dem eigenen und dem der Lebewesen, denen er begegnet, prägt Wilsons Geschichte. Das hat Konsequenzen, ethische sogar. Als nämlich der junge Wilson im Begriffe ist sich an der Harvard University die ersten Sporen als Jäger und Sammler seiner klugen Krabbeltiere zu erwerben, tritt, ebenfalls jung, aber maßlos grob und arrogant, dort James D. Watson auf, mit Francis Crick zusammen Entschlüsseler der Erbsubstanz DNA, von Wilson als grausamer Caligula der Biologie apostrophiert. Dem gilt die beobachtende Beschreibungsforschung einen Dreck. Wissenschaft, reduziert auf die wahren Gesetze, ist ihrem Wesen nach Reduktionismus. Bei einer Beratung über Stellenverteilung zum Beispiel befindet Watson streng: Wer einen Ökologen anstellt, kann nicht recht bei Trost sein. Bums. Die vielfarbige Lebenswelt wird durchgestrichen. Dagegen revoltiert Wilson bis heute, ohne die Verdienste der Molekularbiologie jedoch zu verkennen. Im Gegenteil: Er nutzt sie klug, im Sinne seiner Einsichten in die Vielfalt der Natur, in die Komplexität der Wechselbeziehungen ihrer Agenten. Erhaltung der Artenvielfalt, der Biodiversität, wie das heute heißt, wird einer seiner leidenschaftlich vertretenen Programmpunkte.
Noch ein anderer Ansatz, der ihn weltweit berühmt, eine Zeitlang gar berüchtigt machte, erklärt sich aus seiner Gegnerschaft zu Watson, den fleischgewordenen Propheten der Molekularbiologie. Es ist die in Deutschland oft immer noch mit Mißtrauen beäugte Soziobiologie, der Wilson mit dem gleichnamigen Buch von 1975 ans Licht der Welt verhilft. Was er im Verhalten der staatenbildenden Insekten gefunden hat, das läßt sich, so zeigt er, auf Genetik allein nicht zurückführen. Die Soziobiologie revoltiert gegen den Reduktionismus.
Den Menschen aber gegen dieses Mißverständnis muß er bis heute ankämpfen degradiert die Soziobiologie mitnichten nun zu einem staatenbildenden Anthropo-Insekt. Im Gegenteil: Der genaue Beobachter Wilson nutzt seine Einsichten, um immer detailreicher Differenzen herauszuarbeiten. Daß wir ohne Verständnis unserer Natur-Mitgift uns freilich nie werden recht selbst verstehen können, das ergibt sich dabei allerdings unwidersprechlich auch. Der große, mit Preisen überhäufte Ameisenforscher tut viel in seinem Buch, um uns die Köpfe zurechtzurücken, seine Leser Schritt für Schritt, zu Naturalisten zu machen, die sich aber keineswegs in blinder Naturseligkeit aus den Widersprüchen der Moderne davonstehlen sollen. Eben diese Moderne mit ihren Widersprüchen zwingt, die Basis zu bedenken, ernstzunehmen und zu verteidigen, der wir es verdanken, daß wir leben, daß wir Widersprüche produzieren, daß wir gebaut sind als Wesen, die das zerstören können, was sie erhält. Dem Sozial-, Kultur-, Geschichtswesen Mensch bleibt nichts übrig als sich auch als Naturalist zu behaupten. Wilsons wunderbare Lebensgeschichte überzeugt seine Leser davon, daß es anders nicht sein kann.
KLAUS PODAK
EDWARD O. WILSON: Des Lebens ganze Fülle. Eine Liebeserklärung an die Wunder der Natur. Aus dem Englischen von Thorsten Schmidt. Claassen Verlag, München 1999. 400 S., Abb.,
SPIEGEL ONLINE - 31. Dezember 2001, 13:12
URL: http://www.spiegel.de/wissenschaft/0,1518,174206,00.html
Top Ten der Forschung (9)
Überraschende Allianz
Lange Zeit war die Ribonukleinsäure vor allem für ihren Einsatz bei der Umsetzung von Erbinformationen bekannt. Doch die RNS kann, das zeigte das zu Ende gehende Jahr, noch mehr. Platz zwei bei den "Science Top Ten". Als "überraschend vielseitig" hat sich im vergangenen Jahr, so die Redaktion des US-Wissenschaftsmagazins "Science", die RNS (Ribonukleinsäure) erweisen. Grund genug, den genetischen Boten, der bislang vor allem dafür bekannt war, Informationen in der Zelle zu verteilen, auf den zweiten Platz der Liste der wissenschaftlichen "Durchbrüche des Jahres" zu setzen.
Erst vor wenigen Jahren hatten Forscher entdeckt, dass kleine RNS-Schnipsel bestimmte Gene in Pflanzen und Würmern ruhig stellen können. 2001 konnten die molekularen Schalter - Biologen sprechen von RNS-Interferenz - auch bei Mäusen und Menschen nachgewiesen werden.
Zellbiologen konnten außerdem zeigen, wie die Boten-RNS (mRNS) - die biochemische Verbindung zwischen den Erbinformationen und der Herstellung von Proteinen - gebildet wird. Die mRNS liest ein bestimmtes Gen der langen DNS ab, transportiert die Informationen zu den so genannten Ribosomen, den Proteinfabriken, und sorgt damit für die Herstellung der Proteine. Im Juni konnten Forscher erstmals hochauflösende Bilder präsentieren, die zeigen, wie der DNS-Strang aufgezwirbelt, die RNS hergestellt und schließlich transportiert wird.
RNS-Stücke können zudem eine Allianz mit Proteinen eingehen, irrelevante Teile einer gerade erst entstehenden mRNS entfernen und so deren Herstellungsprozess überwachen. Zu ihrer Überraschung mussten die Forscher feststellen, dass ausgerechnet die RNS-Stückchen und nicht die Proteine ihre Botenkollegen auf die richtige Länge schneiden.
Das gibt Anlass zu Spekulationen: Möglicherweise war im Laufe der Evolution zunächst die RNS da, erst dann kamen die Proteine. Dies lasse, so die "Science"-Redaktion, das Interesse an einer "RNS-Welt" wachsen, in der die frühen Lebensformen noch keine DNS, dafür aber eine RNS aufwiesen.
Alexander Stirn
© SPIEGEL ONLINE 2001
Blutspuren: Angeblich älteste DNS eines Urmenschen isoliert (01.08.2001)
http://www.spiegel.de/wissenschaft/0,1518,148025,00.html
·
DNS-Alter: Molekulare Uhren ticken falsch (01.10.2001)
http://www.spiegel.de/wissenschaft/0,1518,160205,00.html
Schautafeln Biologie
Die Mendelschen Gesetze. Monohybride Kreuzung. Uniformitätsregel. Spaltungsregel.
Dihybride Kreuzung, "Unabhängigkeitsregel". Polyhybride Kreuzung. Additive und
komplementäre Polygenie. Letalfaktoren. - Johann Gregor Mendel - Ähnlichkeit von
Vater und Sohn - Eineiige Zwillinge - Intermediäre Vererbung und Rückkreuzung bei der
Wunderblume - Intermediäre Vererbung bei Hühnern - Dominante Vererbung der Blüten-
und Samen farbe bei Erbsen - Mendels Ergebnisse bei monohybriden Erbsenversuchen
- Dominante Vererbung - Dominante Vererbung bei Brennesseln, Mais,
Gartenschnecken und Meerschweinchen - Rückkreuzung der F1- und F2-Generation
bei dominanter Vererbung - Ergebnisse verschiedener Forscher bei einer Kreuzung -
Dihybride Vererbung bei Erbsen - Anlagenverteilung und Kombinationsquadrat bei der
dihybriden Erbsenkreuzung - Rückkreuzung der dihybriden Erbsen - Dihybride
Vererbung bei Gartenschnecken, bei Meerschweinchen und bei Löwenmäulchen -
Kombinationsschema für die dihybride Kreuzung - Anlagenverteilung bei drei
Anlagenpaaren - Zahlenverhältnisse bei polyhybrider Vererbung - Verteilung des
elterlichen Erbgutes bei den Kindern - Gemeinsames Familienerbgut -
Verstärkungsfaktoren - Ergänzungsfaktoren bei Spanischen Wicken - Polygenie bei der
Fellfärbung von Säugetieren - Letalfaktoren. Variabilität I. Die Modifikationen.
Fluktuierende und alternative Modifikation. Modifikationsbreite. Modifikation und
Anpassung. Modifikation und Embryonalentwicklung. Reine Linien. Variationskurven.
Die Nichtvererbbarkeit "erworbener Eigenschaften" Genotyp und Phänotyp. -
Verschiedene Entwicklung der Teilstücke einer Löwenzahnpflanze im Gebirge und im
Tiefland (Versuch von Bonnier) - Unterschiedlicher Wuchs zweier Wegerichpflanzen am
Feldweg und am Waldrand - Verschiedener Wuchs bei Kiefern: freistehend und im
Verband - Modifikationen der Laubblätter eines Zweiges und bei Ginkgoblättern -
Feldenzianpflanzen von Standorten verschiedener Meereshöhe - Wirkungen fördernder
und hemmender Einflüsse auf eine Pflanze - Binominalzahlentafel und Pascalsches
Dreieck - Binominal- oder Zufallskurven für (a - b)4 und (a - b)10 - Variationskurven
zweier Fischarten - Variationskurve der Körperlänge der erbgleichen Nachkommen
eines Pantoffeltierchens und erfolglose Auslese bei der Zucht - Fingerabdrücke von
eineiigen Zwillingen - Hungerform und Mastform bei Schafen - Abhängigkeit der
Darmlänge von der Art der Nahrung - Abhängigkeit der Wachstumsgeschwindigkeit von
der Wohndichte - Bienenkönigin und Arbeitsbiene als Ernährungsmodifikationen -
Umschlagende Modifikationen bei der Kardendistel - Frühjahrs- und Sommerform bei
einem Schmetterling - Beeinflussung der Flügelfärbung bei Schmetterlingen durch
Abkühlen der Puppen - Wirkungen von Temperaturänderungen - Abänderungen der
Blütenfärbung durch Temperatur und Belichtung - Temperaturmodifikation -
Übergangsformen zwischen Unterwasser- und Schwimmblättern - Jugend- und
Altersformen der Efeublätter - Geschlechtsumwandlungen in Abhängigkeit von der
Körperlänge - Phänotypische Geschlechtsbestimmung - Transplantation von Molch-
und Froschgewebe auf Molchlarven - Schlafgallen der Rosengallwespe - Ananasgallen
der Fichtenblattläuse. Variabilität II. Die Mutation. Natürliche Mutanten bei Pflanzen,
Insekten, Fischen, Säugetieren, besonders auch Haustieren. Mutation und
Rassenbildung. Gen- und Chromosomenmutation. Polyploidie. Die Mutation in der
Molekularbiologie. - Normales Schöllkraut und schlitzblättrige Mutante - Blätter und ihre
schlitzblättrigen Mutanten - Normales Schaf und kurzbeinige Ancon-Mutation -
Goldfisch und Schleierschwanz - Schuppenkarpfen und seine Mutationsformen Spiegel-
und Lederkarpfen - Handform und -skelett einer normalen und einer kurzfingrigen Hand
vom Menschen - Normaler Birkenspanner und seine carbonaria-Mutation.
Schutzfärbung - Industrie-Melanismus - Schwanzlose Mutation der Hauskatze - Käfer
mit verdoppelten Beinen - Zwangsdrehung und Verbänderung bei Pflanzen - Normale
Maispflanzen und schwerkraftblinde Mutanten - Löwenmäulchen und seine
cupuliformis-Mutante - Faktormutation beim Löwenmäulchen. Blütenformen und -farben
- Multiple Allele - Flügelreduktion bei der Taufliege - Fellfärbung beim Meerschweinchen
von schwarz über braun nach weiß - Verschiedene Typen der Genmutation (Schema) -
Chromosomenmutation bei einer Taufliege. Normaler und mutierter Chromosomensatz -
Mutierte Chromosomen und Augengröße bei Taufliegen - Typen der
Chromosomenmutationen - Inversion eines Chromosomenbruchstücks -
Chromosomenmutationen bei zwei Kultursorten der Erbse. Karyogramme und
meiotische Chromosomenpaarung - Chromosomensätze und Pigmentmuster von
haploiden, diploiden und triploiden Larven einer Molchart - Haploide, diploide, triploide
und tetraploide Pflanzen - Genommutationen bei der Taufliege. - Blattformen von
Levkojen mit überzähligen Chromosomen - Beweis für Chimärenbildung und
somatische Mutation - Mutagene Wirkung von salpetriger Säure auf DNA. Umwandlung
der Nukleinsäurebasen - Künstliche Auslese von Mangelmutanten bei Bakterien -
Stoffwechselblock und Anhäufungsprodukte - Ermittlung biologischer
Stoffwechselketten.
Mendelsche Gesetze und Variabilität
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Letzte Änderung: Tue, 10 Feb 2004 15:51:48 GMT
aus: Naturwissenschaftliche Rundschau, 55. Jahrgang, Heft I, Seite 23-29, 2002
Zweite Walther-Arndt-Vorlesung
Die Autonomie der Biologie
Ernst Mayr, Cambridge, Massachusetts / USA
Die Biologie ist eine Naturwissenschaft wie Physik und Chemie, und doch ist sie in vieler Hinsicht anders als diese so genannten exakten Wissenschaften. Ihre Sonderstellung liegt darin begründet, daß Lebewesen eine doppelte Kausalität auszeichnet: Für sie gelten einerseits die Gesetze der Physik, doch erschließen sich gerade ihre Eigentümlichkeiten wie Evolution und Anpassung erst durch eine historische Analyse. Hierdurch verbindet die Biologie in einzigartiger Weise Naturwissenschaften und Geisteswissenschaften, so daß ihr eine Schlüsselstellung für die Philosophie zukommt. Im Folgenden wird die Entwicklung der Biologie nachgezeichnet, insbesondere ihre Abkehr von Irrlehren (Vitalismus, Essentialismus, Teleologie) und ihre Lösung von einem physikalistischen Weltbild. Die Autonomie der Biologie gründet sich auf Besonderheiten, denen nicht durch Gesetze, sondern durch Konzepte [Populationsdenken, Evolution, Auslese] adäquat Rechnung getragen wird.
Unser heutiges Verständnis von Wissenschaft ist das Produkt von Entwicklungen, die im 17. und 18. Jahrhundert vor sich gingen. Was man sich damals unter Wissenschaft vorstellte, war durch die Namen Galilei, Kepler, Newton, Descartes und Leibniz gekennzeichnet. Es war der glorreiche Aufstieg der physikalischen Wissenschaften, die von Erfolg zu Erfolg schritten. Man meinte Physik, wenn man von Wissenschaft sprach. Die Biologie war dabei nie mit eingeschlossen. Bezeichnenderweise stiftete Alfred Nobel Preise für Physik und Chemie, nicht aber für die Biologie. Die Wissenschaft der Biologie war eine Schöpfung des 19. Jahrhunderts. Natürlich gab es in der Medizin Teildisziplinen wie Anatomie, Physiologie und Embryologie, die wir heute der Biologie zurechnen. Aber durch ihre Ausrichtung auf Heilung wurden sie nicht als Teil einer gesonderten Wissenschaft, nämlich der Biologie, angesehen. Daneben gab es durchaus ein blühendes Interesse an der Naturgeschichte, aber unter dem Namen von Naturtheologie. Die Biologie führte bis ins 19. Jahrhundert ein Schattendasein.
In der Tat mußte vielerlei geschehen, ehe man die Biologie als eine selbständige Wissenschaft ansehen konnte. Man kann diese Ereignisse drei verschiedenen Gruppen zurechnen: (1) Die Widerlegung gewisser "Irrlehren", (2) der Beweis, daß gewisse Grundprinzipien der Physik nicht auf die Biologie anwendbar sind, und (3) die Anerkennung der Eigenständigkeit verschiedener Grundprinzipien der Biologie, die nicht auf die unbelebte Welt angewendet werden können.
Die Widerlegung gewisser "Irrlehren"
Als Irrlehre bezeichne ich hier die Befürwortung gewisser ontologischer Grundprinzipien, die sich später als irreführend herausstellten. Die Biologie konnte nicht als eine der Physik ebenbürtige Wissenschaft anerkannt werden, solange ein Großteil der Biologen diese Irrlehren vertraten. Die zwei wesentlichen Irrlehren sind der Vitalismus und die kosmische Teleologie. Nach Widerlegung dieser beiden Lehren stand der Anerkennung der Biologie nichts mehr im Wege.
Vitalismus
Seit Beginn der Philosophie war die Natur des Lebens, des Lebendigseins, ein Rätsel. Descartes versuchte dies dadurch zu lösen, daß er das "Lebendigsein" einfach ignorierte. Ein Organismus ist weiter nichts als eine Maschine, sagte er. Die meisten Naturforscher waren damit keineswegs einverstanden. Sie waren davon überzeugt, daß in einem lebenden Organismus gewisse Kräfte tätig sind, die es in der unbelebten Natur nicht gibt. Sie schlossen, daß genau so wie die Bewegung der Planeten, Sonnen und Sterne durch eine okkulte, unsichtbare Kraft reguliert wird, die Isaac Newton Schwerkraft genannt hatte, die Bewegungen und andere Äußerungen des Lebens bei Organismen durch eine verborgene Kraft, eine Lebenskraft oder vis vitalis, reguliert würden. Wer an eine solche Kraft glaubte, wurde ein Vitalist genannt. Vitalismus war vom frühen 17. Jahrhundert bis in die 1920er Jahre hinein populär. Es war eine ganz natürliche Reaktion auf den krassen Mechanismus von Rene Descartes. Zwei der bedeutendsten Vertreter des Vitalismus waren Heny Bergson und Hans Driesch. Der Vitalismus kam zu Ende, als er keine Anhänger mehr finden konnte. Zwei Gründe waren dafür verantwortlich, erstens das Fehlschlagen all der Tausende von Versuchen, die Existenz einer Lebenskraft nachzuweisen, und zweitens die Entdeckung, daß die neue Biologie mit den Methoden der Genetik und Molekularbiologie all die Probleme lösen konnte, für die man früher eine Lebenskraft brauchte. Mit anderen Worten, die Annahme einer Lebenskraft war einfach überflüssig geworden.
Es wäre unhistorisch, den Vitalismus lächerlich machen zu wollen. Wenn wir die Schriften eines der führenden Vitalisten wie Driesch lesen, so müssen wir ihm darin zustimmen, daß viele Grundprobleme der Biologie von einer Philosophie wie der von Descartes, in der ein Organismus einfach als eine Maschine gilt, nicht gelöst werden können. Besonders die Entwicklungsbiologen stellten stark herausfordernde Fragen. Zum Beispiel: Wie kann eine Maschine verlorene Teile ebenso erneuern, wie es viele Tierformen vermögen? Wie kann eine Maschine sich selbst reproduzieren? Wie können zwei Maschinen zu einer einzigen verschmelzen, vergleichbar der Verschmelzung zweier Keimzellen, die ein neues Individuum erzeugt?
Die Logik der Vitalisten war einwandfrei, aber alle ihre Bemühungen, eine wissenschaftliche Antwort auf die so genannten vitalistischen Phänomene zu finden, waren Fehlschläge. Generationen von Vitalisten arbeiteten vergeblich daran, eine wissenschaftliche Erklärung für die Lebenskraft zu finden, bis es schließlich ganz klar wurde, daß eine solche Kraft einfach nicht existiert.
Teleologie
Eine zweite Irrlehre, die aus der Biologie entfernt werden mußte, ehe diese sich als eine der Physik gleichberechtigte Wissenschaft qualifizieren konnte, ist die (kosmische) Teleologie. Um die Entwicklung vom befruchteten Ei zum Erwachsenen einer bestimmten Art zu erklären, führte Aristoteles eine vierte Ursache ein, die causa finalis. Auf eben dieser Ursache, die schließlich Teleologie genannt wurde, berief man sich bei all jenen kosmischen Phänomenen, die zu einem Ende oder Ziel zu führen schienen. Eine solche kosmische Teleologie wurde von einer Schule der Evolutionisten, den Orthogenetikern, benutzt, um sämtliche Evolutionserscheinungen zu erklären. Sie kennzeichnete im Wesentlichen auch Lamarcks Evolutionstheorie und hatte vor der evolutionären Synthese viele Anhänger. Allerdings konnte eine Erklärung für das Wirken eines solchen teleologischen Prinzips nie gefunden werden, und die Erkenntnisse der Genetik und der Paläontologie diskreditierten die Teleologie schließlich vollständig. Der bekannte amerikanische Philosoph Willard V. O. Quine erzählte mir einmal, daß er es als Charles Darwins größte Leistung ansähe, daß er Aristoteles' finale Ursache widerlegt hätte, indem er zeigte, daß eine Entwicklung hin zu einem bestimmten Ziel durch die natürliche Auslese erklärt werden könne. Scheinbar zielgerichtete Vorgänge findet man häufig in der Natur, vor allem in der Biologie. Nur erklärt man sie nicht länger durch okkulte teleologische Kräfte, sondern sie können jetzt durch wissenschaftlich zugängliche chemisch-physikalische Faktoren erklärt werden. Ich unterscheide vier Gruppen solcher Faktoren, die früher als teleologisch bezeichnet wurden [1, 2].
Vom 18. bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts waren die Biologen und Wissenschaftsphilosophen in zwei Lager gespalten. Solche, die von der Physik, Chemie, Mathematik und Logik her kamen, taten so, als würde die Biologie nicht existieren, oder zumindest, als wenn sie sich nicht wesentlich von den physikalischen Wissenschaften unterschied. Die Vertreter der Wiener Schule und ihre Nachfolger - Rudolf Carnap, Carl Gustav Hempel, und Ernest Nagel bis zu Karl Popper und Thomas S. Kuhn - haben sämtlich die speziellen philosophischen Probleme der Biologie vernachlässigt, ja ignoriert. Die Biologen wiederum akzeptierten entweder dieses Urteil der Physikalisten und veröffentlichten philosophische Betrachtungen über Biologie, welche die in der belebten Welt auftauchenden besonderen philosophischen Probleme ignorierten, oder sie waren Vertreter des Vitalismus.
Es gab zwar noch einige andere Versuche, einen Ausweg aus diesem Dilemma zu finden, aber alle - so zum Beispiel die von Hans Tonas, Adolf Portmann, Jacob von Uexküll und vielen anderen - beriefen sich auf irgendwelche nicht-mechanische Kräfte, Etwa zur Mitte des 20. Jahrhunderts kam endlich einige Klarheit in diese Fragen. Erstens wurde offensichtlich, daß die Lösung nicht von einem Philosophen ohne biologischen Hintergrund gefunden werden könnte. Und ebenso offensichtlich wurde, daß wie immer die Lösung auch aussehen mochte, sie mit den etablierten Naturgesetzen vollständig vereinbar sein mußte, ohne sich auf irgendwelche okkulte Kräfte berufen zu dürfen, Aber wie sollte man eine Lösung finden, die diesen Anforderungen genügte ?
Die Lösung
Es stellte sich heraus, daß zwei Dinge nötig waren, um eine autonome Wissenschaft der Biologie zu entwickeln. Erstens: Eine kritische Analyse des begrifflichen Rahmens der physikalischen Wissenschaften ergab, daß einige ihrer grundlegenden Prinzipien einfach nicht auf die Biologie anwendbar sind. Sie mußten entfernt und durch die Biologie zutreffende Prinzipien ersetzt werden. Zweitens war zu klären, ob es Grundprinzipien gibt, die der Biologie eigen, jedoch auf die unbelebte Materie nicht anwendbar sind. Diese Analyse gipfelte in einer Neustrukturierung der Vorstellungswelt der Biologen, die sehr viel grundsätzlicher war, als sich zu jener Zeit überhaupt jemand hatte vorstellen können. Die Veröffentlichung von Darwins "Origin of Species" 1859 war tatsächlich der Beginn einer intellektuellen Revolution, die schließlich in der Etablierung der Autonomie der Biologie endete. Darwins Ideen waren besonders wichtig im Hinblick auf die Widerlegung einiger Grundvorstellungen, die in der Mitte des 19, Jahrhunderts noch vorherrschend waren, Ich werde jetzt vier dieser Grundvorstellungen der Physikalisten diskutieren, deren Widerlegung nötig war, bevor letztlich erkannt werden konnte, wie sehr sich Biologie von Physik unterscheidet.
Essentialismus
Seit den Pythagoreern und Platon war es die traditionelle Vorstellung von der Vielfalt der Welt, daß sie aus einer begrenzten Anzahl streng abgegrenzter und unveränderbarer eide oder Essenzen bestünde. Diese Anschauung wurde Typologie oder Essentialismus genannt. Die scheinbar endlose Vielfalt der Phänomene, so sagte man, bestünde in Wirklichkeit aus einer begrenzten Anzahl "natürlicher Sorten" (natural kinds; Essenzen oder Typen), wobei jede eine Klasse bildete. Von den Mitgliedern einer Klasse wurde angenommen, daß sie miteinander identisch, unveränderbar und scharf getrennt von den Angehörigen jedes anderen Typs waren. Deshalb wurde Variation als unwesentlich und nur zufällig angesehen. Die Essentialisten illustrierten diese Vorstellung am Beispiel des Dreiecks. Alle Dreiecke haben die gleichen wesentlichen Merkmale und sind streng abgegrenzt von Quadraten oder anderen geometrischen Figuren. Ein Mittelding zwischen Dreieck und Quadrat ist undenkbar.
Typologisches Denken hat demnach keinen Platz für Variation und führt zu einer irreführenden Vorstellung von menschlichen Rassen. Für den Typologen sind Kaukasier, Afrikaner, Asiaten oder Inuits Typen, die sich deutlich von anderen ethnischen Gruppen unterscheiden. Diese Denkweise führt zum Rassismus. Darwin lehnte typologisches Denken vollständig ab und benutzte stattdessen ein ganz anderes Konzept, das man jetzt Populationsdenken nennt, worauf ich noch eingehen werde.
Determinismus
Ein zweites Prinzip, das nicht zur Biologie paßt, ist der Determinismus. Eine Konsequenz der Anerkennung der deterministischen Newton'schen Gesetze war, daß sie keinen Raum für Variation und Zufälle ließen. Der berühmte französische Mathematiker und Physiker Pierre Simon de Laplace brüstete sich damit, daß ihm ein vollständiges Wissen über die gegenwärtige Welt und alle ihre Prozesse erlauben würde, die Zukunft bis zur Unendlichkeit vorherzusagen. Selbst die Mehrzahl der Physiker entdeckte jedoch bald, daß genügend Willkür und Zufälligkeit vorkamen, um die Gültigkeit der Laplace'schen Behauptung zurückzuweisen. Die Widerlegung des strikten Determinismus und der Möglichkeit einer absoluten Vorhersage machten den Weg frei für die Untersuchung von Variation und Zufallsphänomenen, die in der Biologie so wichtig sind.
Reduktionismus
Ein drittes Prinzip, das widerlegt werden mußte, war der Reduktionismus. Die meisten exakten Naturwissenschaftler waren Reduktionisten. Sie behaupteten, daß das Problem der Erklärung eines Systems im Prinzip gelöst war, sobald das ganze System auf seine kleinsten Komponenten reduziert war. Damit behaupteten sie, daß sobald man die Beschaffenheit dieser Komponenten vollständig ermittelt und die Funktionen jeder einzelnen bestimmt hätte, es ein Leichtes wäre, auch jene Dinge zu erklären, die auf einer höheren Organisationsebene beobachtet werden. Gegen diese Behauptung protestierten Biologen bereits vor mehr als hundert Jahren energisch. Darwins Freund Thomas Henry Huxley fragte die Reduktionisten, warum die Reduktion von Wasser (H2O) in die Gase Wasserstoff und Sauerstoff nicht die Natur des Wassers erklärt? Was die Reduktionisten verwechselten, war Reduktion und Analyse. Natürlich lernen wir sehr viel über ein komplexes System, wenn wir es analysieren. Tatsächlich ist die Analyse die bedeutendste und heuristischste Methode in allen Wissenschaftsdisziplinen, die Biologie eingeschlossen. Doch ist es in vielen Fällen gar nicht nötig, in der Analyse auf die kleinsten Teile (z. B. Elektronen, Protonen usw.) herunterzugehen. Um ein System zu verstehen, muß man vielmehr - was von den Reduktionisten gewöhnlich übersehen wurde - nicht nur die Eigenschaften seiner Komponenten kennen, sondern auch die Art und Weise der Wechselwirkungen zwischen diesen Komponenten. Und es sind gerade diese Wechselwirkungen, die für belebte Systeme von so großer Bedeutung sind.
Die Rolle von Gesetzen
Alle Theorien in den physikalischen Wissenschaften basieren auf Naturgesetzen. Dabei gibt es normalerweise keine Ausnahmen, was Popper zu der Behauptung veranlaßte, jede Ausnahme einer Theorie komme ihrer Widerlegung gleich. Insgesamt gesehen sind tatsächlich genauestens formulierte Gesetze die Basis für die Theoriestruktur der physikalischen Wissenschaften. Aber gilt das auch für die Biologie? Dies haben eine Reihe von Philosophen ernsthaft in Frage gestellt [3, 4], und in der Tat beruhen ziemlich wenige Theorien in der Biologie auf Gesetzen. Wie wir sehen werden, beruhen sie gewöhnlich auf Konzepten.
Die Widerlegung dieser vier Prinzipien - mit grundlegender Bedeutung für die exakten Naturwissenschaften - für die Biologie hat viel zu der Einsicht beigetragen, daß Biologie nicht das Gleiche ist wie Physik. Es war der schwerste Schritt auf dem Weg zur Entwicklung einer zuverlässigen Philosophie der Biologie, diese irrigen, aus dem Physikalismus übernommenen Ideen loszuwerden. Aber ehe wir uns den für die Biologie entwickelten spezifischen Konzepten zuwenden, müssen wir uns noch näher mit der Biologie und mit dem, was wir unter Biologie verstehen, beschäftigen.
Was ist Biologie?
Die Antwort auf diese Frage ist, daß die Biologie in Wirklichkeit aus zwei sehr verschiedenen Bereichen besteht, der funktionalen und der historischen Biologie. Die funktionale Biologie beschäftigt sich mit der Physiologie aller Vorgänge bei lebenden Organismen, besonders mit Zellprozessen, die des Genoms eingeschlossen. Diese funktionalen Prozesse können mit Chemie und Physik erklärt werden. Besser gesagt, sie können dies nur bis zu einem gewissen Grad. Denn diese biologischen Prozesse unterscheiden sich in einem Punkt grundsätzlich von allen Prozessen der unbelebten Welt; Sie sind einer dualen Kausalität unterworfen. Im Gegensatz zu rein physikalischen Prozessen werden sie nicht nur von den Naturgesetzen, sondern auch von einem genetischen Programm gesteuert.
Diese Dualität schafft eine klare Abgrenzung zwischen unbelebten und belebten Prozessen. Der andere Zweig der Biologie ist die historische Biologie. Zur Erklärung rein funktionaler Prozesse braucht man keine Geschichte. Sie ist jedoch außerordentlich wichtig, wenn man Erklärungen für diejenigen Aspekte der lebenden Welt sucht, die in der Zeit stattfinden oder stattgefunden haben, mit anderen Worten, sämtliche Erscheinungen, die - wie wir heute wissen - mit Evolution zu tun haben.
Die beiden Gebiete der Biologie unterscheiden sich auch im Hinblick auf die Art der meist gestellten Fragen. Zweifelsohne werden in beiden Gebieten Was-Fragen gestellt, um die Fakten für weitergehende Analysen zu erhalten. Die meist gestellte Frage in der funktionalen Biologie ist jedoch "wie?", während es in der Evolutionsbiologie die Frage "warum?" ist. Dieser Unterschied besteht nicht total, weil auch in der Evolutionsbiologie gelegentlich Wie-Fragen gestellt werden, beispielsweise: Wie entstehen neue Arten? Aber wie wir sehen werden, hat die Evolutionsbiologie ihre eigene Methodik entwickelt, die der historischen Erklärung (historical narratives), um Antworten insbesondere dort zu erhalten, wo die Durchführung von Experimenten unmöglich ist.
Es ist wichtig, sich des bemerkenswerten Unterschiedes zwischen diesen beiden Bereichen der Biologie bewußt zu sein, wenn man die Autonomie der Biologie würdigen will. Tatsächlich beziehen sich einige der entscheidendsten Unterschiede zwischen den physikalischen Wissenschaften und der Biologie nur auf einen Zweig der Biologie, die Evolutionsbiologie.
Die duale Kausalität jedoch, vielleicht das richtige Merkmal der Biologie, durch das sie sich eindeutig von den physikalischen Wissenschaften unterscheidet, ist eine Eigenschaft beider Gebiete der Biologie. Mit dualer Kausalität meine ich hier natürlich nicht Descartes' Unterscheidung von Leib und Seele, sondern vielmehr die Tatsache, daß alle lebenden Prozesse zwei Kausalitäten gehorchen. Die eine sind die Naturgesetze, die gemeinsam mit dem Zufall alles vollständig steuern, was in der Welt der exakten Naturwissenschaften passiert. Die andere Kausalität ist das genetische Programm, das die lebende Welt auf einzigartige Weise kennzeichnet. Es gibt in der lebenden Welt kein einziges Phänomen beziehungsweise keinen einzigen Prozeß, der nicht durch ein im Genom enthaltenes genetisches Programm gesteuert wird. Es gibt keine einzige Aktivität eines Organismus, die nicht von einem solchen Programm gesteuert wird. Es gibt nichts Vergleichbares in der unbelebten Welt. Doppelte Kausalität ist aber nicht die einzige Eigenheit der Biologie, welche die These von der Autonomie der Biologie stützt. Es gibt weitere sechs oder sieben wichtige Konzepte, die sie untermauern. Einige von diesen möchte ich nun besprechen
Autonome Erscheinungen in der Biologie
Das wichtigste ist das Konzept der Evolution. Natürlich wußten Geologen bereits vor Darwin von Veränderungen der Erdoberfläche, und Kosmologen wußten um die Wahrscheinlichkeit von Veränderungen im Universum, besonders im Sonnensystem. Trotzdem wurde die Welt als etwas Beständiges angesehen, als etwas, das sich seit den Tagen der Schöpfung nicht verändert hatte. All dies änderte sich grundlegend, als der Wissenschaft in der zweiten Hälfte des 19. Jahrhunderts die allumfassende Bedeutung der Evolution für die belebte Welt bewußt wurde.
Nun zu einem zweiten äußerst wichtigen Konzept. Die Annahme des Konzepts der Biopopulation für das was heute wahrscheinlich als der grundlegenste Unterschied zwischen der belebten und der unbelebten Welt gilt. Die unbelebte Welt besteht aus platonischen Klassen aus Essenzen oder Typen mit jeweils identischen Mitgliedern, wobei Variation als zufällig und deshalb nicht relevant gilt. Im Gegensatz dazu ist in einer Biopopulation jedes Individuum einzigartig, und der statistische Mittelwert einer Population ist nur eine Abstraktion. Unter den sechs Milliarden Menschen gibt es nicht zwei, die völlig gleich sind. Populationen einer Art unterscheiden sich nicht typologisch voneinander, sondern nur durch statistische Durchschnittswerte. Die Eigenschaften einer Population ändern sich von Generation zu Generation nur ganz allmählich. Sich die lebende Welt als eine Reihung ständig variierender Populationen vorzustellen, die in der Generationenfolge verbunden sind, führt zu einem Weltbild, das von dem eines Typologen völlig verschieden ist. Der von Newton angenommene Rahmen unveränderlicher Gesetze läßt den Physiker zur Typologie neigen. Darwin führte das Populationsdenken so beiläufig in die Biologie ein, daß es lange Zeit dauerte, bevor man merkte, daß es sich dabei um ein völlig anderes Konzept handelt als das traditionelle typologische Denken in den physikalischen Wissenschaften.
Populationsdenken und Populationen sind keine Gesetze, sondern Konzepte. Es ist einer der fundamentalsten Unterschiede zwischen Biologie und den so genannten exakten Naturwissenschaften, daß Theorien in der Biologie auf Konzepten beruhen, während sie in den physikalischen Wissenschaften auf Naturgesetzen fußen. Solche Konzepte, die eine wichtige Grundlage für Theorien in verschiedenen Zweigen der Biologie wurden, sind zum Beispiel Territorium (Revier), Partnerwahl durch Weibchen, sexuelle Selektion, Ressource und geographische Isolation (Separation). Auch wenn sich einige dieser Konzepte durch entsprechende Umformulierung als Gesetze ausdrücken ließen, sind sie doch etwas völlig anderes als die Newton'schen Naturgesetze.
Das neuartigste und bedeutendste Konzept, das vom Darwin eingeführt wurde, war sicherlich das der natürlichen Selektion. Dieser Mechanismus ermöglichte ihm, die in der Argumentation der Naturtheologen so bedeutsame "Planung" (das design) zu erklären. Die Tatsache, daß alle Organismen scheinbar perfekt aneinander und an ihre Umgebung angepaßt sind, wurde von den Naturtheologen dem vollkommenen Plan Gottes zugeschrieben. Darwin aber zeigte, daß sich diese Anpassung ebenso gut, tatsächlich sogar besser, durch die natürliche Selektion erklären ließ.
Die natürliche Selektion stellt einen Prozeß dar, der ebenso einfach wie überzeugend ist, so daß es eigentlich ein Rätsel ist, warum es fast 80 Jahre dauerte, bis er von den Evolutionisten allgemein angenommen wurde. Allerdings wurde der Mechanismus im Laufe der Zeit etwas modifiziert. Es ist für einige Biologen schwer zu verstehen, daß die natürliche Selektion streng genommen überhaupt kein Auswahlverfahren ist, sondern eher ein Eliminierungsverfahren. Es sind die am wenigsten gut angepaßten Individuen jeder Generation, die eliminiert werden, während diejenigen, die besser angepaßt sind, eine größere Überlebenschance haben. Natürliche Selektion ist das Ergebnis der Zusammenarbeit von Variation und Elimination. Es ist die Selektion (Elimination), die in den meisten Erörterungen von Evolutionisten die Hauptrolle spielt. Dagegen bin ich im Laufe der Zeit zu der Überzeugung gekommen, daß die Variation, das heißt die Kapazität des Genotyps zu einer enormen Variationsbreite, die wichtigste Vorbedingung für Evolution ist. Natürlich handelt es sich nicht um ein Entweder-Oder. Für mich sind die Erzeugung von Variation und die eigentliche Selektion untrennbare Bestandteile eines einzigen Prozesses. Im ersten Schritt entsteht Variation durch Mutation und Rekombination, und im zweiten Schritt werden die Varianten durch Elimination ausgelesen. Bei der sexuellen Selektion findet allerdings eine tatsächliche Auswahl statt. Die natürliche Selektion ist die treibende Kraft der organischen Evolution und stellt einen Prozeß dar, der in der unbelebten Natur völlig unbekannt ist.
Die Evolutionsbiologie ist eine historische Wissenschaft. Sie unterscheidet sich in ihrem begrifflichen Rahmen und ihrer Methodik deutlich von den exakten Naturwissenschaften. Sie beschäftigt sich weitgehend mit einzigartigen Phänomenen wie etwa dem Aussterben der Dinosaurier, dem Ursprung des Menschen, der Entstehung evolutionärer Neuheiten, der Erklärung evolutionärer Tendenzen und der Geschwindigkeit von Evolution sowie der Erklärung organischer Vielfalt. Die Evolutionsbiologie versucht, Antworten auf Warum-Fragen zu geben. Experimente sind gewöhnlich nicht geeignet, um Fragen nach der Evolution zu beantworten. Wir können kein Experiment zum Aussterben der Dinosaurier oder zur Menschwerdung durchführen. Aber es steht uns eine bemerkenswerte heuristische Methode zur Verfügung, die der historischen Rekonstruktion (historical narratives). So wie man in der Theoriebildung mit einer Annahme beginnt, die man sorgfältig auf ihre Gültigkeit überprüft, so konstruiert man in der Evolutionsbiologie ein Szenario, eine historische Schilderung, die man auf ihre Erklärungskraft hin prüft. Nehmen wir als Beispiel das Aussterben der Dinosaurier. Eine erste Vermutung besagte, daß sie Opfer einer verheerenden Virus- oder Bakterienepidemie wurden. Aus mehreren Gründen war dieses Szenario nicht wirklich glaubhaft. Ein zweites Szenario nahm an, daß eine drastische Klimaänderung zu dem Massenaussterben geführt hatte. Aber von Geologen wurden keine Hinweise für einen drastischen Klimawechsel gefunden. Schließlich schlugen die Physiker Luis und Walter Alvarez vor, daß die Erde von einem Meteoriten , getroffen worden sei, wodurch riesige Mengen Staub aufgewirbelt worden waren, die das Leben auf der Erde für kurze Zeit sehr erschwerten. Die Dinosaurier starben aus, aber offensichtlich hatten einige kleine Säugetiere das Glück, zu überleben. Der Einschlagskrater des postulierten Meteoriten wurde schließlich nahe der Yucatan-Halbinsel in Mexiko gefunden. Alle späteren Entdeckungen stützten die Impakt Theorie in solchem Maße, daß sie heute allgemein akzeptiert wird.
Die historische Rekonstruktion ist zweifelsohne eine Methodik der historischen Wissenschaften. Tatsächlich steht die Evolutionsbiologie als Wissenschaft in vielerlei Hinsicht den Geisteswissenschaften näher als den Naturwissenschaften. Würde man eine Grenze zwischen den exakten Wissenschaften und den Geisteswissenschaften ziehen, so würde sie mitten durch die Biologie verlaufen. Die Funktionsbiologie müßte den Naturwissenschaften zugeordnet werden, während die Evolutionsbiologie unter die Geisteswissenschaften fiele. Dies zeigt übrigens die Anfechtbarkeit der althergebrachten Klassifizierung der Wissenschaften. Diese Klassifizierung wurde von Philosophen vorgenommen, die mit den physikalischen Wissenschaften und den Geisteswissenschaften vertraut waren, die aber die Existenz der Biologie völlig ignorierten.
Nun noch zu einem weiteren Kennzeichen der Biologie, dem Zufall. In den physikalischen Wissenschaften führen die Naturgesetze normalerweise zu stark deterministischen Ergebnissen. Weder die natürliche noch die geschlechtliche Selektion gewährleisten einen solchen Determinismus. Tatsächlich ist das Ergebnis eines evolutionären Prozesses gewöhnlich die Folge von Wechselwirkungen zahlreicher Zufallsfaktoren. Blinder Zufall produziert auch die Variation. Er herrscht sowohl beim crossing-over wie bei der Verteilung, der Chromosomen in der Reduktionsteilung. Gerade wegen dieses Zufallsaspektes wurde die Theorie der natürlichen Selektion am häufigsten kritisiert. Doch ist es gerade diese Unabhängigkeit vom Determinismus, die der natürlichen Selektion ihre große Flexibilität gibt. Es ist keineswegs wahr, wie von Darwins Zeitgenossen, zum Beispiel dem Geologen Sedgwick behauptet wurde, daß es unwissenschaftlich sei, sich auf den Zufall zu berufen, Es ist gerade die Zufälligkeit der Variation, die so charakteristisch für die Darwin'sche Evolution ist. Dennoch ist die relative Bedeutung des Zufalls im Evolutionsprozess auch heute noch sehr umstritten. Natürlich hat die eigentliche Selektion immer das letzte Wort.
Der Reduktionismus war die erklärte Philosophie der Physikalisten: Alles sei auf seine kleinsten Bestandteile zu reduzieren, deren Eigenschaften seien zu bestimmen, und damit sei das gesamte System erklärt. In einem biologischen System dagegen treten so viele Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen auf, zum Beispiel zwischen den Genen eines Genotyps, daß selbst ein vollständiges Wissen über die Eigenschaften der kleinsten Bestandteile notgedrungen nur eine Teilerklärung bieten kann. Diesem Sachverhalt wird man nur durch ein holistisches Denken gerecht. Nichts ist charakteristischer für biologische Prozesse als die auf allen Ebenen stattfindenden Wechselwirkungen: Zwischen den Genen und Geweben, zwischen Zellen und anderen Komponenten des Organismus, zwischen dem Organismus und seiner unbelebten Umwelt und zwischen verschiedenen Organismen. Gerade diese Wechselwirkungen zwischen ihren Teilen verleihen der Natur als Ganzes, dem Ökosystem, der sozialen Gruppe oder den Organen eines einzelnen Organismus ihre charakteristischen Ausprägungen. Und ich wiederhole das zuvor Gesagte, daß nämlich die Ablehnung des Reduktionismus kein Angriff auf die Analyse ist. Kein komplexes System kann ohne sorgfältige Analyse verstanden werden. Doch die Wechselwirkungen zwischen den Bestandteilen müssen ebenso untersucht werden wie die Eigenschaften der einzelnen Komponenten.
Zusammenfassung
Wir können jetzt die Ergebnisse unserer Untersuchung. zur Autonomie der Biologie zusammenfassen. Wir haben also festgestellt, daß die Biologie ebenso wie Chemie und Physik eine Wissenschaft ist. Aber die Biologie unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von den so genannten exakten Wissenschaften. Der deutlichste Unterschied besteht sicherlich darin, daß die Biologie zum Teil eine historische Wissenschaft ist. Für diesen Teil der Biologie, die Evolutionsbiologie, ist die wichtigste heuristische Vorgehensweise die Methode der historischen Rekonstruktion. Der Forschungsgegenstand der Biologie sind lebende Organismen, die sich in vielfacher Hinsicht fundamental von unbelebten Objekten unterscheiden. Sie haben vor allem zwei Kennzeichen, für die es in der Welt des Physikers nichts Entsprechendes gibt. Eines besteht darin, daß jede Aktivität und jeder Prozeß von zwei Kausalitäten bestimmt wird. Erstens von den Naturgesetzen, denselben Naturgesetzen, welche die physikalischen Wissenschaften bestimmen. In der Biologie gibt es deshalb keinen Raum für so etwas wie den Vitalismus, was im Widerspruch zu den Naturgesetzen stünde. Hingegen werden lebende Organismen und ihre Teile von einer zweiten Kausalität beherrscht, dem genetischen Programm. Die Abwesenheit oder das Vorhandensein eines genetischen Programms markiert die scharfe Grenze zwischen der unbelebten und der belebten Welt, Das zweite ist, daß typologisches (essentialistisches) Denken in der Biologie irreführend ist. Stattdessen muß so genanntes Populationsdenken eingesetzt werden, welches anerkennt, daß jedes Individuum in einer biologischen Population einzigartig und von jedem anderen verschieden ist. Der statistische Mittelwert einer Population ist lediglich eine Abstraktion, Sowohl die zweifache Kausalität als auch die Einzigartigkeit jedes Individuums einer Population kennzeichnen die Lebewelt und sind somit charakteristisch für die Biologie.
Dies erklärt auch, warum alle vor den letzten fünfzig Jahren unternommenen Bestrebungen, eine Philosophie der Biologie innerhalb des konzeptuellen Rahmens der physikalischen Wissenschaften zu errichten, Fehlschläge waren. Die Biologie ist, wie wir jetzt erkennen, eine autonome Wissenschaft. Und eine Philosophie der Biologie muß den besonderen Merkmalen der belebten Welt Rechnung tragen, jedoch ohne daß dies im Widerspruch zu den strengen physiko-chemischen Erklärungen auf der zellulär-molekularen Ebene steht.
Der Mensch ist ein lebendiger Organismus, der sich, legt man geologische Zeiträume zugrunde, erst kürzlich aus einem afrikanischen Affen entwickelt hat. Deshalb darf eine Philosophie des Menschen nicht im Widerspruch zur Philosophie der Biologie stehen. Gleichzeitig ist der Mensch ein so einzigartiger Organismus, daß eine Philosophie, die sich auf seine rein biologischen Merkmale beschränkt, äußerst unzureichend wäre, Aber es war hier nicht mein Thema, zu diskutieren, wie eine wahre Philosophie des Menschen entwickelt werden könnte, welche die speziellen menschlichen Probleme in den Bereichen Erkenntnis, Kultur und Ethik zu bewältigen vermag. Was ich stattdessen deutlich machen wollte, ist, daß eine autonome Philosophie der Biologie der Ausgangspunkt für den Aufbau einer neuen Philosophie des Menschen sein muß und nicht, wie oftmals erfolglos versucht wurde, eine Philosophie der exakten Wissenschaften. Und aus diesem Grund ist es so wichtig, daß wir die Autonomie der Biologie genau verstehen.
Literatur
[l] E. Mayr: The idea of teleology. J. Hist. Ideas 53, 117 (1992). -
[2] E. Mayr: The multiple meanings of "Teleological". Hist. Phil. Life Sci. 20, 35 (1998).
[3] J. J. C. Smart: Philosophy and Scientific Realism. Routledge & Kegan Paul. London 1963.
[4] J. Beatty: The evolutionary contingency thesis. In G. Wolters, J. Lennox (Hrsg.): Concepts, Theories and Rationality in the Biological Sciences. University of Pittsburgh Press. Pittsburgh 1995.
[5] U. Deichmann: Die Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin in der Ära des Dritten Reiches. Ber. Ges. Naturf. Freunde Berlin (N.F.) 38, 1 (1999)
Der Aufsatz beruht auf der zweiten Walther-Arndt-Vorlesung, die Ernst Mayr am 26. Juni 2001 auf Einladung der Humboldt-Universität zu Berlin und der Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin gehalten hat. Das Manuskript wurde von Prof. Dr. Walter Sudhaus (Freie Universität Berlin) redigiert und wurde zuerst in den Sitzungsberichten der Gesellschaft veröffentlicht (Ber. Ges. Naturf. Freunde Berlin (N.F.) 40, 5 (2001)
Der Zoologe Walther Arndt war viele Jahre Mitglied der Gesellschaft Naturforschender Freunde zu Berlin und wirkte seit 1921 am Berliner Museum für Naturkunde. International bekannt wurde er durch seine Studien über die Artenzahlen von Tieren. Als eher unpolitischer Gelehrter lehnte er den Nationalsozialismus entschieden ab. Aufgrund privater Äußerungen zweimal denunziert, wurde er Anfang 1944 verhaftet. Trotz Intervenion von Fachkollegen - darunter auch solchen, die der NSDAP angehörten wurde Arndt wegen Wehrkraftszersetzung zum Tode verurteilt und am 26. Juni 1944 im Zuchthaus Brandenburg hingerichtet [5]. Seinem ehrenden Andenken dient die Walther-Arndt-Vorlesung und - seitens der Deutschen Zoologischen Gesellschaft (DZG] - der seit 1991 verliehene Walther Arndt Habilitationspreis. [Photos NR]
Prof. Dr. Ernst Mayr (geb. 5. Juli 1904 in Kempten) studierte 1923 Medizin in Greifswald und 1925 Zoologie in Berlin, wo er mit einer ornithologischen Arbeit unter Erwin Stresemann promoviert wurde. Teilnahme an mehreren Expeditionen (Neu Guinea, Salomoninseln), ab 1932 tätig am American Museum of Natural History in New York, von 1953 bis 1975 Alexander-Agassiz-Professur für Zoologie am Museum of Comparative Zoology der Harvard University. Zusammen mit Julian Huxley, Bernhard Rensch und George Gaylord Simpson Begründer der Synthetischen Theorie der Evolution. Wegweisende Arbeiten zum Biologischen Artbegriff, zur Systematik und zur Theorie und Geschichte der Biologie. Wichtige Werke: Methods and Principles of Systematic Zoology (1953), Animal Species and Evolution (1963; deutsch: Artbegriff und Evolution, 1967) und The Growth of Biological Thought (1982; deutsch: Die Entwicklung der Biologischen Gedankenwelt, 1984). Jüngste auch auf deutsch erschienene Publikation: Das ist Biologie - Die Wissenschaft vom Leben (1998).
Museum of Comparative Zoology, Harvard University, 26 Oxford Street, Cambridge, Massachusetts 02138. USA
adapted for the internet: Peter v. Sengbusch - b-online@botanik.uni-hamburg.de