Schöpfung oder Evolution – ein Faktencheck

Hans Peter Homberger

• Verlag: Books on Demand
• Jahr: 2017
• ISBN drucken: 9783744880442
• eBook-ISBN: 9783746002002
• Auflage: 1
• Thema: Biowissenschaften
• Thema: Biologie

Wie entsteht Leben und was ist Leben überhaupt? Mit analytischer Sachkenntnis und aus neutraler Perspektive fokussiert der Autor auf das Wesentliche und verlässt sich dabei auf empirische Fakten.

ERSTER TEIL:
Gedanken über Erkenntnis

Woher kommen wir und wohin gehen wir?

Hinsichtlich dieser Frage sind die Resultate der Wissenschaften für viele Menschen ein leuchtendes Fanal, denn die Aura der Wissenschaftlichkeit ist ein wichtiges Kriterium für den Wahrheitsgehalt der philosophischen Lebensgrundlage vieler Menschen. Aber Wissenschaftlichkeit ist nicht mit Wahrheit gleichzusetzen. Es erstaunt nicht, dass diese zwei Begriffe in der Folge der subjektiven Wahrnehmung zu unlösbaren Disputen führen. Unterschiedliche Sichtweisen über existentielle Fragen werden von den jeweiligen „Gegenparteien“ oft als pseudowissenschaftlich taxiert, auch wenn die Aussagen wissenschaftlich gestützt sind.

Es ist nachgerade unmöglich, über die wichtigsten Fragen der Menschen nachzudenken, zu reden und zu schreiben, ohne sich scharfer Kritik auszusetzen. Aber eine intellektuell redliche Auseinandersetzung mit dem Thema unserer Herkunft und des Ursprungs unserer Umwelt muss trotzdem sein, denn diese Fragen beantworten sich nicht von selbst.

Was sind wissenschaftliche Aussagen über den Begriff und das Phänomen „Leben“? Was sind die physikalischen Rahmenbedingungen, die als Voraussetzung für die Existenz von Leben notwendig sind? Helfen uns hier Erkenntnisse aus der Physik, um daraus plausible Grundlagen abzuleiten und logische Schlüsse zu ziehen? Wir werden sehen, dass wir uns letztlich mit den neuesten Resultaten aus der Molekularbiologie befassen müssen.

Gedanken über das Leben

Die Wissenschaft des Lebens ist die Biologie. Es ist daher verständlich, dass im Biologieunterricht¹ schon früh eine Definition von Leben postuliert wird:

Merkmale des Lebens

1. Zelluläre Organisation: Die kleinste Einheit des Lebens ist die Zelle. Alle Lebewesen bestehen aus einer (Einzeller) oder vielen Zellen (Vielzeller). Zwei Grundformen von Zellen lassen sich unterscheiden: die ursprüngliche Protocyte ohne Zellkern, aus denen Prokaryoten bestehen, und die Eucyte mit Zellkern, dem Zelltyp der Eukaryoten².
2. Stoffliche Zusammensetzung: Es gibt keinen ausschließlich den Lebewesen vorbehaltenen Baustoff. Kennzeichnend sind dagegen das Mengenverhältnis und die Struktur der am Aufbau der Lebewesen beteiligten chemischen Elemente. Für das Leben charakteristische chemische Verbindungen sind die Nukleinsäuren und die Proteine, Letztere vielfach auch als Enzyme bezeichnet, ferner Lipide sowie Polysaccharide als Struktur- und Speichersubstanzen und Phosphate als Energieüberträger.
3. Stoffwechsel und Homöostase: Leben ist durch einen hohen Ordnungsgrad gekennzeichnet, wie er nur in thermodynamisch offenen Systemen möglich ist. Lebende Systeme stehen daher mit ihrer Umwelt in einem ständigen Stoff- und Energieaustausch. Die Stoff- und Energieumwandlungen erfolgen über den Stoffwechsel. Dabei wird das innere Milieu eines Organismus trotz Schwankungen in der Umwelt durch Regulationsmechanismen innerhalb bestimmter Grenzen konstant gehalten (Homöostase). Lebende Systeme befinden sich also in einem dynamischen Gleichgewicht (Fließgleichgewicht).
4. Reizbarkeit (Reaktionsfähigkeit): Lebende Systeme haben die Fähigkeit, Vorgänge in ihrer Umwelt wahrzunehmen und darauf zu reagieren. Die Mittler dieser Eindrücke (Reize) sind im einfachen Fall reizempfindliche Zellen, die bei höheren Lebewesen zu komplizierten Sinnesorganen umgebildet sind.
5. Beweglichkeit: Die Fähigkeit zur Bewegung ist ein Charakteristikum alles Lebendigen, auch wenn die Bewegung u. U. nur innerhalb der Zelle erfolgt (z. B. als Plasmaströmung). Bei Vielzellern sind Muskelzellen auf diese Funktion spezialisiert. Ihr Wirkmechanismus ist jedoch für alle Eukaryoten gültig und beruht auf dem Zusammenspiel der Proteine Actin und Myosin.
6. Zusammenspiel von Nukleinsäuren und Proteinen: In allen lebenden Systemen enthalten Nukleinsäuren (DNS) die Information für ihre eigene Synthese sowie für die Synthese von Proteinen. Diese sind in Form von Enzymen für den Stoffwechsel notwendig, wie auch für die Synthese der Nukleinsäuren und anderer Biomoleküle.
7. Fortpflanzung: Leben geht nur aus Leben hervor. Dank ihrer Fähigkeit zur Fortpflanzung existieren Lebewesen auf der Erde. Diese Fähigkeit basiert auf der Teilungsfähigkeit der Zellen sowie der Fähigkeit der Nukleinsäure DNS zur identischen Verdopplung.
8. Wachstum und Differenzierung: Um aus einer befruchteten Eizelle einen Organismus entstehen zu lassen, der ein typischer Vertreter seiner Art ist, sind gezielt gesteuerte Wachstums- und Differenzierungsprozesse notwendig. Die genetische Information für diese Prozesse ist in der Nukleinsäure DNS enthalten.
9. Individualität: Die Lebewesen einer Art sind nicht identisch in ihren Merkmalen. Durch Abweichungen bei der Verdopplung der DNS (Mutationen) sowie ständige Neuverteilung der Erbanlagen bei der sexuellen Fortpflanzung entstehen variable Lebewesen, die jeweils einzigartig sind.
10. Evolution und Anpassung: Ständige Veränderungen des Erbguts in Form von Mutationen und anschließende Selektion führen zur Entwicklung der Lebensformen, die funktionale Anpassungen an die Umwelt darstellen.

Das ist eine einfache Schulbuchdefinition.³ Doch es gibt dazu sehr viele Zusatzaussagen. So hat auch die NASA⁴ im Jahr 2002 versucht, das Definitionsproblem von „Leben“ zu lösen. Die hochrangig besetzte Kommission kam zu folgendem Ergebnis: Das Leben ist ein chemisches System, das immer eine stoffliche Grundlage hat und über die Fähigkeit verfügt, sich seiner veränderlichen Umwelt anzupassen. Durch Mutation verändert sich das Erbgut, das so neu gemischt und weitergegeben wird.

Das ist also die biologische Standard-Definition von „Leben“. Gesamtheitlich betrachtet, bleiben nach dieser Erklärung unzählige Fragen offen und es bleibt umstritten, ob es eine umfassende Definition von Leben überhaupt geben kann.⁵ Als Modell für eine materialistische Betrachtung genügen diese Definitionen aber, solange wir uns bewusst sind, dass Leben ganzheitlich betrachtet komplizierter ist.

Was wir gemeinhin als Leben bezeichnen, ist eine Zusammensetzung von Atomen und Molekülen. Aber nur, weil wir in der Biologie wissen, dass ein bestimmter Gegenstand aus etwa 15 kg Kohle, 4 kg Stickstoff, 1 kg Kalk, 0,5 kg Phosphor und Schwefel, etwa 200 g Salz, 150 g Kali und Chlor und Spuren von etwa 15 anderen Materialien sowie aus 4 bis 5 Eimern Wasser besteht, können wir daraus nicht schließen, dass er lebt. Was aber macht tote Materie lebendig? Oder umgekehrt: Wann ist ein Lebewesen tot? Die materielle Zusammensetzung eines lebendigen Organismus unmittelbar vor dessen Tod ist die gleiche wie kurz nach Eintreten des Todes.

Stofflich ist in dieser kurzen Zeit nichts Auffälliges passiert. Vom Moment des Todes an beginnt der Zerfall des Organismus in die elementaren Einzelteile. Dieser Vorgang ist irreversibel. Der zweite Hauptsatz der Wärmelehre, der sog. Entropiesatz, beschreibt dieses Phänomen: Ein Zustand strebt nach dem größten Maß an Unordnung, wenn nicht Arbeit in entgegengesetzter Richtung geleistet wird. Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822-1888), der deutsche Physiker, welcher den Begriff „Entropie“ eingeführt hat, formulierte es kurz:

„Bei jedem natürlichen Vorgang nimmt die Entropie (die Unordnung) zu.“

Auf diesen Fakten aufbauend, kann man Leben als ein System, ein Prinzip oder ein Konzept verstehen, das selbstständig und geordnet der Entropiezunahme entgegenwirkt.

Hört Leben auf, beginnt der natürliche Zerfall. Die Konsequenz aus diesem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik fordert uns heraus, nach der Ursache von Leben, d. h. der Bildung von hoher Ordnung und Komplexität aus Unordnung und Chaos zu suchen. Mit anderen Worten, es stellt sich die Frage, ob hinter dem Ursprung des Lebens Zufall oder Intelligenz steht.

Seit Langem bemüht man sich in den Naturwissenschaften, das Phänomen Leben zu erklären, indem Möglichkeiten von chemischen Reaktionswegen für die Entstehung der bekannten Biomoleküle aufgezeigt werden. Evolutionsbiologen hoffen, dabei Wege zu entdecken, wie dies zufällig, d. h. ohne übergeordnete Lenkung geschehen könnte. Es darf also kein externes Eingreifen in den Prozess stattfinden. Das heißt, die Zusammensetzung der verfügbaren Ausgangsstoffe, die Temperatur sowie der pH-Wert der Reaktionsumgebung dürften nicht gelenkt werden. Auch das Ausschalten von Einflüssen, die dem gewünschten Resultat entgegenwirken (z. B. der Einfluss von Sauerstoff), wäre verboten.

Absolut nicht erlaubt ist der Einsatz von Molekülen, die bereits durch lebende Systeme gebildet wurden.

Bis jetzt konnten solche Resultate nicht gezeigt werden. Als Hoffnungsschimmer werden Wahrscheinlichkeiten von < 1:10⁵⁰ genannt, dass das eine oder andere Ereignis doch so hätte stattfinden können. Gegner der Evolutionstheorie begründen damit die Unmöglichkeit der Zufallstheorie.

Es soll hier gezeigt werden, dass ein Verständnis von Leben selbst in diesem strengen wissenschaftlichen Kontext überhaupt nicht aufkommen kann.

Zur Existenz von Leben braucht es nicht einfach ein zufällig entstandenes Molekül, wie z. B. ein Protein oder eine Nukleinsäure, ein Lipid usw.

Je mehr man über die molekularbiologischen Grundlagen der Biochemie weiß, desto stärker verlagern sich die großen Themen von der materialistischen Ebene hin zu immateriellen Fragen. Dies führt zu folgenden Postulaten:

Postulat I:

Leben beinhaltet die Aufrechterhaltung von codierter Ordnung.

Postulat II:

Das Phänomen Leben ist im Wesentlichen ein Konzept, dessen Ordnung unter Verwendung von Hunderten kybernetisch interagierenden und selbstreplizierenden⁶ Biomolekülen aufrechterhalten wird.

Postulat III:

Isolierte Betrachtungen anhand der Wahrscheinlichkeit des Eintritts von einzelnen Ereignissen auf molekularer Ebene im Prozess der Bildung von Leben sind nutzlos. Jeder Molekültypus hat im Gesamtkonzept Leben nur den Nutzen, den er in der zielgerichteten Interaktion mit allen anderen Molekülklassen umzusetzen vermag.

Im weiteren Verlauf werden wir uns mit den Hintergründen und Details befassen, welche die Grundlagen zu diesen Postulaten bilden. Es sind Gedanken über

• Komplexität,
• Ordnung, Unordnung, Entropie und
• Kybernetik.

Diese Begriffe müssen verstanden werden, wenn die materialistische Definition von Leben durch diese Postulate erweitert werden soll.

Komplexität

Komplexe Systeme bestehen aus einer großen Zahl verschiedener Elemente, die in einer gemeinsamen Geschichte „irgendwie“ dynamisch zusammenwirken und deren Verhalten weder klar zielorientiert noch determiniert und dadurch schwer durchschaubar sind. Ist hingegen ein System unnötig komplex, erscheint es als kompliziert, weil man nicht über das Wissen, das Können, die Intelligenz oder die Bereitschaft verfügt, die dabei ablaufenden Prozesse zu verstehen.

Komplexität ist also eine Funktion des Ordnungsgrades und der Abhängigkeiten von Prozessen zwischen den Ordnungshierarchien. Das System von Prozessabhängigkeiten und Rückkoppelungsregeln wird Kybernetik⁷ genannt.

In den „ziellos“ ablaufenden Einzelprozessen oder Zufallsereignissen lässt sich kein höherer Sinn erkennen, auch wenn komplexe Einzelelemente daran beteiligt sind. Erst das Zusammenspiel von einzelnen kybernetischen Prozessen kann zielgerichtet, kontrolliert und kaskadenartig ein definiertes Ziel erreichen und in unserer Wahrnehmung Sinn erzeugen. Dazu gibt es in der Biochemie viele Beispiele, wie wir später sehen werden.

Beispiele aus einem ganz anderen Gebiet, die diese Aussage anschaulich machen, sind die Installationen der beiden Schweizer Künstler Peter Fischli und David Weiss.⁸

Komplexität kann beispielsweise erzeugt werden, indem wir aus einem unförmigen Stück Holz einen Würfel mit einer Seitenlänge von 2 cm bauen, einfach geschliffen, poliert, mit einer Farbe bemalt und ohne Augen auf den Seiten.

Abbildung 1: Ein geometrisch perfekter Würfel ohne Augen ist komplexer als jedes zufällige Stück Holz, aber noch nicht zum Spielen ge...

Inhaltsverzeichnis

• Inhaltsverzeichnis
• Vorwort
• Erster Teil: Gedanken über Erkenntnis
• Zweiter Teil: Rahmenbedingungen
• Dritter Teil: DIE CHEMIE DES LEBENS
• Persönliche Schlussfolgerung
• Quellenverzeichnis der Abbildungen
• Quellenangaben und Anmerkungen
• Über den Autor
• Danksagung
• Impressum