Debatte um die Evolutionstheorie der Zukunft

Brauchen wir eine neue Evolutionstheorie? So die Überschrift eines Artikels in Spektrum der Wissenschaft. Hoppla, was ist los? Ist die alte Evolutionstheorie kaputt? Müssen wir uns eine neue basteln?

Eine Seite aus Darwins Notizbuch

Eine Seite aus Darwins Notizbuch

Nein, natürlich nicht. Aber ist es angesichts einer ganzen Reihe neuer Forschungsrichtungen nicht an der Zeit, eine „Extended Synthesis“ einzuläuten, eine „erweiterte Synthese“ also? Darum dreht sich der Spektrum-Artikel, der schon einige Wochen zuvor auf Englisch im Magazin Nature erschienen war und aus zwei Teilartikeln besteht, in Form einer Debatte Pro & Kontra.

Auf der einen Seite stehen Kevin Laland und eine Reihe Kollegen, die das Konzept der erweiterten Synthese befürworten.

Die „noch nicht erweiterte“ Synthese, damit wäre dann wohl die derzeitige Standard-Version der Evolutionstheorie gemeint, die im Wesentlichen auf die sogenannte Modern Synthesis aus den 1920er und 30er Jahren aufbaut. Zoologen, Botaniker, Paläontologen setzten sich damals mit Mathematikern und Genetikern an einen Tisch. Sie brachten Daten und Modelle aus zuvor meist eigenständig vor sich hin wurstelnden Gebieten unter einen Hut. Dieser gemeinsame Hut ist Darwins große Idee, das Konzept der graduellen Evolution durch erbliche Variation und natürliche Selektion. Der damals erzielte fächerübergreifende Konsens wurde die Grundlage für die weitere Forschung im evolutionsbiologischen Mainstream.

Aber so interdisziplinär die Modern Synthesis auch angelegt war: Vertreter einiger Forschungszweige, die heutzutage ausgesprochen bedeutsam sind, saßen damals nicht mit am Tisch. Zum Teil einfach deshalb, weil es manche der heutigen Arbeitsgebiete der Biologie noch nicht einmal im Ansatz gab. Von Genomik, (molekularer) Epigenetik oder gar Systembiologie konnten die Väter der Modern Synthesis nichts ahnen. Und auch die Ökologie mit ihren quantitativen Modellen gab es noch nicht.

Eine Black Box

Nebenbei bemerkt: Anders liegt der Fall bei der Entwicklungsbiologie, die damals noch meist Embryologie hieß. Schon Darwin hatte die Bedeutung des Vergleichs der Embryonalstadien erkannt. Und die experimentellen Embryologen hatte schon Anfang des 20. Jahrhunderts durchaus interessante Erkenntnisse beizusteuern. Wieso die Entwicklungsbiologie trotzdem bis zum Ende des Jahrhunderts eine „Black Box“ für die meisten Evolutionsbiologen war, und zum Teil heute noch ist – das ist ein interessantes Thema, das ich mir aber für einen anderen Beitrag aufhebe.

Tatsache ist jedenfalls: Es gibt heute eine Reihe aktiver Forschungszweige mit evolutionsbiologisch relevanten Fragen, die die Begründer der Modern Synthesis in den 1930er Jahren nicht auf dem Schirm hatten.

Die Befürworter einer „Extended Synthesis“ werfen den traditionelleren Evolutionsbiologen nun vor, zu sehr in den Arbeitsweisen, den Methoden und Konzepten von damals stecken geblieben zu sein. Im Kern geht es dabei vor allem um die Populationsgenetik. „Evolution ist die Änderung von Genfrequenzen in Populationen“ lautet ein Mantra der Modern Synthesis. Die Kritiker sagen nun sinngemäß: Diese Verengung der Evolutionstheorie auf „Gene in Populationen“ wird den Erkenntnissen der neuen Forschungsgebiete nicht gerecht.

Wieso haben Schlangen keine Beine?

Ein kurzes Beispiel für die Fragen, um die es geht: Entwicklungsbiologen haben sich die Evolution der Schlangen vorgenommen. Wieso haben Schlangen keine Beine? Einen entwicklungsbiologischen Hinweis fanden Martin Cohn und Cheryll Tickle in einer mittlerweile schon klassischen Arbeit aus dem Jahr 1999. Die Regionen entlang der Körperachse, in denen bestimmte Masterkontrollgene (sogenannte Hox-Gene) aktiv sind, haben sich im Verlauf der Schlangenevolution verschoben. Dadurch ging offenbar das Signal zur Bildung der Beinanlagen verloren (doi:10.1038/20944 ).

Die Studie steht beispielhaft für den Ansatz der evolutionären Entwicklungsbiologie (kurz „Evo-Devo“). Wie verändern sich molekularbiologische Signalwege, wenn in der Folge von Selektionsprozesse neue Formen und neue Arten entstehen? Man möchte meinen, diese inner-genomischen Mechanismen aufzuklären sollte ein wichtiges Ziel der Evolutionsbiologen sein, neben den äußeren Faktoren der Selektion. Organismen sind kein Batzen Knetmasse, der beliebig formbar ist. Vielmehr setzen die „internen“ Bedingungen des Genoms Grenzen und Zwänge („developmental constraints“). Aber in der traditionellen Evolutionsbiologie kommen Fragen nach der inneren Mechanik der Genome nicht prominent vor – man wusste bis zum Ende des 20. Jahrhunderts eben noch kaum etwas darüber.

Ähnliche Argumente könnte man für andere Themen anführen, die nach Meinung von Laland und Kollegen im Moment zu kurz kommen.

Die „Alles-ist-Gut“-Fraktion, angeführt von Gregory Wray und Hopi Hoekstra, wehrt sich aber gegen den Vorwurf, die traditionellen Evolutionsbiologen würden neue Erkenntnisse vernachlässigen. Sie sagen:

„[Manche Evolutionsbiologen behaupten], die gängige Theorie sei inzwischen schon viel zu starr um das Konzept der Gene herum zementiert. Genauer gesagt treten sie dafür ein, dass vier Phänomene bedeutende evolutionäre Prozesse sind: phänotypische Plastizität, Nischenkonstruktion, inklusive Vererbung und ‘Developmental Bias’. Dem stimmen wir auch voll und ganz zu und wir beschäftigen uns selbst damit.“

Unvermeidliche Integration – wie schon immer

Der Wissenschaftsphilosoph Massimo Pigliucci hat den Kern der Debatte in einem Blog-Beitrag auf den Punkt gebracht: Was in der Diskussion um die Erweiterung der Evolutionstheorie gerade passiert, ist eigentlich nichts Neues. Die „Standard-Theorie” war nie ein starres Gebilde; im Gegenteil, sie ist gerade deshalb so stark, weil sie immer wieder neue Ansätze integriert hat, ohne dass die zentralen Elemente ungültig geworden wären. Man denke an die Mendelsche Genetik, die viele Forscher zu Beginn des 20. Jahrhunderts als nicht kompatibel ansahen mit der Darwinschen Vorstellung einer graduellen, schrittweisen Evolution – aber das glatte Gegenteil ist der Fall, wie wir heute wissen.

Die neuen Erkenntnisse aus Entwicklungsbiologie, Epigenetik, Ökologie, Genomik und Systembiologie erweitern unser Verständnis der konkreten Mechanismen hinter den allgemeinen Prinzipien. Dass neue Forschungsrichtungen und neue Arbeitsweisen in die Evolutionstheorie integriert werden, ist von daher eine unvermeidliche Selbstverständlichkeit, wie Pigliucci zurecht hervorhebt.

Die Debatte zwischen „Traditionalisten“ und „Erweiterern“ dreht sich also eigentlich nur darum, wie viel Gewicht man diesen neuen Ansätzen zugesteht, und ob es gerechtfertigt ist, deshalb von einer „erweiterten Synthese“ zu sprechen. Es geht jedenfalls nicht darum, ob demnächst eine gänzlich neue Evolutionstheorie am Horizont auftaucht.

7 Gedanken zu “Debatte um die Evolutionstheorie der Zukunft

  • 8. Dezember 2014 um 18:27
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    Dieses Thema wurde in der einschlägigen BlogoSphäre ausführlich diskutiert, beispielsweise ‘pro’, ‘mit beiden Positionen unzufrieden’ und ‘contra’ von

    Stoltzfus, A. (2014) ‘The Great Non-Debate on Evolutionary Theory (Nature, Oct 2014)‘ URL: , letzter Zugriff: 02.11.2014

    Moran, L.A. (2014) ‘Rethinking evolutionary theory‘ URL: , letzter Zugriff: 02.11.2014

    Coyne, J.A. (2014) ‘Does evolution need a revolution?‘ URL: , letzter Zugriff: 24.11.2014

    In meinen Augen ist das Ganze ein Stück Anschauungsmaterial in Wissenschaftssoziologie. Wie laut muss man als Neuling klappern, um gegen den Standard eine Chance zu haben? Wie verteidigt man als Vertreter des Standards seine Pfründe?

    Inhaltlich scheint mir hilfreich zu sein, wenn man, wie Dawkins expressis verbis schreibt, den Begriff ‘Evolution’ auf ‘Anpassung’ fokussiert. Dann ist man bei der Populationsgenetik und dem aktuellen Standard. ‘Evolution’ ist dann ‘Änderung von Allelfrequenzen in Populationen’, man treibt Transmissionsgenetik, berechnet das ‘Fegen von Allelen durch Populationen unter Selektion’.

    Die Konkurrenten haben schon seit dem Beginn der evolutionären Synthese das Augenmerk mehr auf die ‘generativen’ Prozesse gelenkt (damals hieß das ‘physiologische Genetik’), die letztlich die Basis für das liefern, das der Selektion ausgesetzt wird. Die spannende Frage ist, was man von der zweiten Schule in die erste integrieren kann. Das Charateristikum der Evolutionären Synthese war die Dominanz der Selektion (Simpson sprach expressis verbis von ‘schöpferischer Selektion’), und vor dem ‘hardening’ war alles akzeptiert, was diese nicht infrage stellte. Mutationsdruck schränkt eben diese zentrale Rolle ein.

    Da aber niemals so richtig klar definiert wurde, was eigentlich unter ‘Synthetische Theorie der Evolution’ zu verstehen ist (sie wurde auch als ‘moving target’ oder ‘Schwamm, der alles schluckt ohne zu platzen’ bezeichnet), ist es leicht erklärlich, dass es nicht allzu schwer sein sollte, etwas zu integrieren. Vertreter des Standards erwähnen dann alle Bereiche, für die die Vertreter einer neuen Synthese eintreten, und meinen, das sei schon so etwas wie eine Integration und gehen dann den Alltagsgeschäften nach. Die Vertreter einer neuen Synthese hingegen versuchen zu zeigen, dass das noch nicht der Fall ist.

    Letztlich sind das aber Fragen, die für Wissenschaftshistoriker und -theoretiker interessant sind. Forscher, die sich mit konkreten Fragen befassen, brauchen sich darüber eigentlich kaum Gedanken zu machen, für die spielt das keine Rolle, zumindest nicht, solange keine Forschungsgelder erstritten werden müssen.

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    • 9. Dezember 2014 um 9:16
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      @Thomas Waschke Volle Zustimmung! Wirklich eine Frage, die die Wissenschaftshistoriker in einigen Jahrzehnten einordnen mögen. Für Forscher im Labor oder auf dem Feld eher mäßig relevant.

      Der soziologische Aspekt spielt sicher eine Rolle. Mancher Populationsgenetiker kennt die Methoden und Grundlagen z.B. der molekularen Entwicklungsbiologie zu wenig, um überhaupt einschätzen zu können, was diese neuen Gebiete beitragen könnten.
      Und umgekehrt ist es genauso . “Evo-devo” oder “molekulare Epigenetik”-Leute hatten in ihrer Ausbildung oft sehr wenig Kontakt zur traditionellen Populationsgenetik, die ja sehr Statistik-lastig ist; typischerweise nicht unbedingt eine Stärke des typischen Molekularbiologen (und ich spreche da aus eigener Erfahrung …).

      Interesssant fand ich dazu ein Buch von Ron Amundson, “The changing role of the embryo in evolutionary thought” (2007). Er zeigt darin, dass die Spannung zwischen “traditioneller E.T.” und “evo-devo” im Kern darin besteht, dass man jeweils andere Beobachtungen für erklärungsbedürftig hält.
      Zugespitzt gesagt: Der “reine” Populationsgenetiker in der Schule der Modern Synthesis packt die Embryologie in eine Black Box und spricht ihr im Prinzip Erklärungspotential ( “explanatory power”) für die ET ab, da für ultimate Fragen nach Selektionsdrücken etc. nicht weiter relevant. Das Stichwort ist die Trennung von Keimbahn und Soma, und für den Evolutionsgenetiker zählt letztlich die Keimbahn (mit einigen Ausnahmen, die für nicht weiter wichtig erklärt werden).

      Der Entwicklungbiologe dagegen sieht auch proximate Fragen als erklärungsbedürftig an, um Evolution zu verstehen. WIE entstehen Organismen mal so, und mal anders aus einer Eizelle?

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  • 11. Dezember 2014 um 9:15
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    @Hans Zauner

    Der soziologische Aspekt spielt sicher eine Rolle. Mancher Populationsgenetiker kennt die Methoden und Grundlagen z.B. der molekularen Entwicklungsbiologie zu wenig, um überhaupt einschätzen zu können, was diese neuen Gebiete beitragen könnten.

    ich habe ‘soziologisch’ eigentlich anders verstanden (weniger die fachliche Ausrichtung als die Art und Weise, wie Wissenschaft betrieben wird, also welche Machtspielchen im Hintergrund laufen, beispielsweise wer kann wo publizieren?, wer erhält wie Forschungsmittel? etc.). Selbstverständlich kommt das, was du schreibst, noch dazu.

    Gerade die Populationsgenetik ist eine ganz merkwürdige Geschichte. Sie war ja dafür verantwortlich, dass Darwins Selektionstheorie, die um 1900 in der Fachwelt als wissenschaftlich widerlegt galt, Ende der 1930 Jahre wieder aktuell wurde, ja sogar, was in der Wissenschaftsgeschichte meines Wissens ziemlich einmalig ist, zum Standard wurde. Und das, obwohl, eventuell Simpson ausgenommen, keiner der Gründungsväter auch nur ansatzweise in der Lage war, die mathematischen Modelle zu verstehen. Böse Zungen behaupten sogar, dass kaum jemand außerhalb der ‘heiligen Dreifaltigkeit der Populationsgenetik’ auch nur nachvollziehen konnte, das die trieben. Die meisten dürften die Arbeiten wohl wie Dobzhansky nach dem ‘father knows best’-Prinzip gelesen haben: Einleitung und Ergebnis verstanden, und gehofft, dass irgendein Mathematiker schon meckern würde, falls dazwischen was nicht stimmen würde.

    Auf der anderen Seite fragte Mayr auf einem Kongress Fisher, was wohl passieren würde, wenn man realistischere Annahmen machen würde (damals wurde üblicherweise mit einem ein-Gen-zwei-Allele-Modell gerechnet), der dann antwortete ‘das kann ich dann nicht mehr berechnen’. Meiner Meinung nach wurde (und wird) die Modellierung oft überschätzt. Auf der einen Seite sind die Ergebnisse zwar beeindruckend und das Ganze ist möglicherweise auch dem ‘physics envy’ geschuldet, auf der anderen Seite ist das halt ‘garbage in, garbage out’. Wenn man so stark vereinfachen muss, um etwas modellieren zu können, dass das Ergebnis nicht mehr viel bedeutet, spielt es keine Rolle, wie exakt die Mathematik dazwischen ist.

    Nur nebenbei, falls man nur ein Buch über die Entwicklung der Selektionstheorie lesen möchte, ist

    Gayon, J. (1998) ‘Darwinism’s Struggle for Survival: Heredity and the Hypothesis of Natural Selection [1992]’ Cambridge, Cambridge University Press

    keine schlechte Wahl, die englische Übertragung ist in diesem Fall besser als das Original, weil Gayon sie sehr stark überarbeitet hat.

    Interesssant fand ich dazu ein Buch von Ron Amundson, “The changing role of the embryo in evolutionary thought” (2007). Er zeigt darin, dass die Spannung zwischen “traditioneller E.T.” und “evo-devo” im Kern darin besteht, dass man jeweils andere Beobachtungen für erklärungsbedürftig hält.

    Danke für den Hinweis, das Buch kenne ich, habe es aber nur mal durchgeblättert.

    Was du dann schreibst scheint mir der Knackpunkt zu sein. Welches Problem die Selektionstheorie hat, lässt sich kaum klarer zeigen als durch eine Analyse von Dawkins Modell in ‘The Blind Watchmaker’. Hier sind die Karten auf dem Tisch, das Modell ist als Computerprogramm implementiert. Es ist trivial, zu zeigen, dass der Mechanismus, der nach Dawkins die gesamte Evolution erklären kann, scheitert, wenn Systeme irreduzibel komplex (nach der Definition Behes, also dass die Funktion eines Systems vollständig verschwindet, falls ein beliebiges Teil entfernt wird) werden. Er geht von der Existenz einer Rampe auf den Mount Improbable aus, dann funktioniert der Algorithmus: In zufälliger Richtung einen Schritt machen, wenn er bergan führt, in diese Richtung gehen, ansonsten die Richtung zufällig wechseln (‘höher’ ist in diesem Bild ‘selektionspositiv’).

    In diesem Bild wäre ein irreduzibel komplexes System aber eine Fahnenstange in einer ebenen Landschaft. Es existiert kein Selektionsmechanismus, der überhaupt zur Fahnenstange führen kann (die Fitness ist in alle Richtungen identisch) und selbst wenn er an der Fahnenstange steht, ist die Schrittweite zu klein, um sie auch nur im Prinzip erklimmen zu können.

    Klar, es gibt andere und bessere Modelle, Fakt aber ist, dass viel zu lange viel zu naiv gedacht wurde, obwohl die Mathematik, die dabei verwendet wurde, selbst Mathematiker vor enorme Probleme stellt. Die spannende Frage ist dann, wie man das, was die Populationsgenetiker treiben, mit dem, was die Autoren, die eine neue Synthese fordern, unter einen Hut bekommt. Man kann sogar so radikal sein, dass man sich fragt, ob es überhaupt prinzipiell möglich ist, einen so vielschichtigen und komplexen Vorgang wie Evolution mit einer einheitlichen Theorie zu beschreiben. Viele Autoren bezweifeln, dass eine Theoriereduktion auch nur im Prinzip möglich ist. Das gelingt nicht einmal im Fall der Genetik. Die Mendelschen Regeln beispielsweise lassen sich nicht auf die Molekulargenetik zurückführen.

    Meiner Meinung nach ist das, was Dawkins einräumte, erhellend: Wenn er von ‘Evolution’ spricht, meint er Anpassung, ohne zu bestreiten, dass es noch ‘mehr’ gibt (er bringt dazu ein hübsches Beispiel, das ich gerne zitieren kann). Leider macht er das nicht immer deutlich, und das ist den Menschen, die sich auf ihn berufen, noch weniger bewusst. Die Populationsgenetik befasst sich in dieser Sicht eben mit dem Entstehen von Anpassungen, die anderen Sparten, wie EvoDevo, mit grundlegenderen Fragen, beispielsweise wie überhaupt Neuheiten in der Evolution entstehen.

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  • 12. Dezember 2014 um 12:51
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    In diesem Bild wäre ein irreduzibel komplexes System aber eine Fahnenstange in einer ebenen Landschaft. Es existiert kein Selektionsmechanismus, der überhaupt zur Fahnenstange führen kann.

    Gibt es denn überzeugende Beispiele für solche “Fahnenstangen in der Fitnesslandschaft” im Beheschen Sinne? Die Bakterienflagelle eignet sich schon mal nicht – siehe den Artikel auf der AG-Seite.

    Zu mathematischen Modellen in der ET ist gerade ein Artikel in PLOS Biology erschienen:
    “Not Just a Theory—The Utility of Mathematical Models in Evolutionary Biology Viele der damaligen Modelle sind wohl wirklich reine “proof of concept”-Modelle, mit denen nicht echte Daten gegen eine Hypothese abgeglichen werden, sondern lediglich informell formulierte Ideen auf ihre logische Stringenz geprüft werden. Aber das ist ja auch was wert.

    Dass die Modelle von Fisher und Kollegen damals kaum praktische Anwendungen hatten, stimmt zwar. Aber so negativ würde ich das heute nicht mehr sehen. Vor allem in Kombination mit phylogenetischen (bzw. Koaleszenz-) Methoden ist die heutige Populationsgenetik durchaus im Feld brauchbar, scheint mir. Und es gibt mittlerweile auch Leute, die Theorie und Praxis gleichermaßen beherrschen, z.B. Allen Orr oder Magnus Nordborg.

    Die Mendelschen Regeln beispielsweise lassen sich nicht auf die Molekulargenetik zurückführen.

    Tut zwar nichts zu Sache, aber da verstehe ich nicht, wie das gemeint ist. Die Mendelschen Regeln (für dominant-rezessive Erbgänge und nicht-gekoppelte Gene) ergeben sich doch direkt aus dem Mechanismus der Meiose, der molekular gut verstanden ist?

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  • 13. Dezember 2014 um 12:21
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    Gibt es denn überzeugende Beispiele für solche “Fahnenstangen in der Fitnesslandschaft” im Beheschen Sinne?

    spannende Frage. Meist trifft folgende Heuristik zu: Autoren, die meinen, sie hätten eine Lösung, räumen ein, dass es so etwas gibt (schon ganz früh beispielsweise Orr, auch die Autoren der Blogbetreiber sehen das wohl so, auf jeden Fall Martin Neukamm in seinem ersten Buch). Autoren, die Probleme sehen, setzen schon auf der Ebene an, die Existenz derartige Systeme zu hinterfragen. Das Thema ist natürlich uralt, stammt schon aus Darwins Zeiten, wurde aber, meines Wissens, nie gelöst. Falls es dich interessiert, ich habe das etwas ausführlicher dargestellt:

    Waschke, T. (2011) ‘Hat sich durch Behe am Design-Argument seit Paley etwas geändert?’ in: Heilig, C.; Kany, J. ‘Die Ursprungsfrage. Beiträge zum Status teleologischer Antwortversuche in der Naturwissenschaft’ Münster, edition: forschung S. 47-72

    Die Bakterienflagelle eignet sich schon mal nicht – siehe den Artikel auf der AG-Seite.

    Sehe ich zwar auch so, aber nicht wegen, sondern eher trotz dieses Artikels (Scherer hat das meiner Meinung nach schon hinreichend problematisiert). Die Autoren scheinen gar nicht zu bemerken, dass sie exakt dasselbe machen wie Scherer, aber um Längen intensiver. Wenn sie Scherer vorwerfen, er würde zu negativ sein, sollten sie sich fragen lassen, ob sie nicht viel zu blauäugig sind. Zudem traue ich Scherer aufgrund seines beruflichen Hintergrunds zu, die Fachliteratur mindestens so gut zu kennen wie die Autoren, die, außer Beyer, mit derartigen Fragestellungen nicht allzu vertraut sein dürften. Man findet durchaus auch problematische Passagen in dem Artikel, die aber anbetrachts des Gesamten wenig relevant sind.

    Mich hat auch gewundert, warum die Autoren nicht

    Scherer, S. (2009) ‘Makroevolution molekularer Maschinen. Konsequenzen aus den Wissenslücken evolutionsbiologischer Naturforschung’ in: Hahn, H.-J.; McClary, R.; Thim-Mabrey, C.; (Hrsg.) ‘Atheistischer und jüdisch-christlicher Glaube: Wie wird Naturwissenschaft geprägt? Forschungs-Symposium vom 2. bis 4. April 2008 an der Universität Regensburg’ München, Books on Demand S. 93-148

    analysiert haben, denn hier argumentiert Scherer gegen Intelligent Design und zeigt zudem, warum es gar nicht so einfach ist, zu zeigen, ob die Flagelle tatsächlich irreduzibel komplex ist. Die Versionen, die die Autoren behandeln, scheinen mir nicht die geeignetsten zu sein. Den Artikel gibt es übrigens in noch mehr Versionen, es könnte interessant sein, die vergleichend zu lesen.

    Von Matzkes Modell halte ich auch nicht allzu viel. Matze hat bei Panda’s Thumb und in anderen Blogs schon mehrfach recht spekulativ blauäugige Modelle (beispielsweise zu Abiogenese) geschrieben, wie Scherer meines Wissens zu Recht bemerkt, hat er sein Modell auch nicht in referierten Journalen publiziert (allerdings in Publikationen darauf verwiesen). Es ist zwar interessant, und Scherer würdigt es durchaus, aber wesentlicher als das, was es beschreibt, scheint mir zu sein, was fehlt.

    Zu mathematischen Modellen in der ET ist gerade ein Artikel in PLOS Biology erschienen:
    “Not Just a Theory—The Utility of Mathematical Models in Evolutionary Biology Viele der damaligen Modelle sind wohl wirklich reine “proof of concept”-Modelle, mit denen nicht echte Daten gegen eine Hypothese abgeglichen werden, sondern lediglich informell formulierte Ideen auf ihre logische Stringenz geprüft werden. Aber das ist ja auch was wert.

    Mein Punkt war nicht, dass Modelle nichts taugen, im Gegenteil, aber man muss, bevor man sie überhaupt analysiert, sehr genau prüfen, ob die Annahmen stimmen.

    Masel hat beispielsweise

    Trotter, M.; Weissman, D.; Peterson, G.; Peck, K.; Masel, J. (2014) ‘Preprint: Cryptic Genetic Variation Can Make “Irreducible Complexity” a Common Mode of adaptation in Sexual Populations’ Evolution

    modelliert, wie Irreduzible Komplexität entstehen können sollte. Sie verwendet den Begriff aber in der Arbeit in verschiedenen Versionen, von denen keine das beinhaltet, was Behe darunter versteht (obwohl sie seine Definition in anderen Arbeiten durchaus korrekt zitiert) und es ist wohl kein Zufall, dass sie den Begriff in Gänsefüßchen setzt. Wenn man dann das als mathematisch gesichertes Argument gegen Behe verwenden will, wird das wohl nicht klappen.

    Dass die Modelle von Fisher und Kollegen damals kaum praktische Anwendungen hatten, stimmt zwar.

    Das war nicht mein Punkt. Mein Punkt war, dass so gut wie niemand diese Modelle verstand, aber als zwingendes Argument betrachtete. Mayr höchstselbst hat derartige ‘ceremonial citations’ expressis verbis eingeräumt.

    Aber so negativ würde ich das heute nicht mehr sehen. Vor allem in Kombination mit phylogenetischen (bzw. Koaleszenz-) Methoden ist die heutige Populationsgenetik durchaus im Feld brauchbar, scheint mir. Und es gibt mittlerweile auch Leute, die Theorie und Praxis gleichermaßen beherrschen, z.B. Allen Orr oder Magnus Nordborg.

    Offene Scheunentore

    Die Mendelschen Regeln beispielsweise lassen sich nicht auf die Molekulargenetik zurückführen.

    Tut zwar nichts zu Sache, aber da verstehe ich nicht, wie das gemeint ist. Die Mendelschen Regeln (für dominant-rezessive Erbgänge und nicht-gekoppelte Gene) ergeben sich doch direkt aus dem Mechanismus der Meiose, der molekular gut verstanden ist?

    Einfach ausgedrückt: Wenn du alles über Molekulargenetik weißt, was weißt du dann über Meiose? Dabei handelt es sich um ein Phänomen in Zellen, das molekularbiologisch beschrieben, aber nicht aus der Molekularbiologie abgeleitet (AKA Theorienreduktion) werden kann. Das sind uralte Einsichten, beispielsweise von Hartmann oder Riedl, dass die Natur in Schichten aufgebaut sind, wobei auf jeder Ebene neue Gesetze entstehen, die auf den darunter liegenden keinen Sinn machen (Wagenschein hat das hübsch mit ‘Wasser ist nicht gewinkelt, H2O ist nicht nass’ ausgedrückt), aber die der unteren Ebenen ‘reichen durch’.

    Falls dich das Thema ernsthaft interessiert:

    Waters, K. (2013) ‘Molecular Genetics [2007]’

    Es bietet sich bei solchen Fragen immer an, erst mal bei SEP zu schauen, bevor man Wikipedia bemüht.

    Ein guter Einstieg wäre aber auch

    Pigliucci, M. (2014) ‘On the (dis)unity of the sciences’

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  • Pingback: Moderne Evolutionstheorie schlägt Ökonomie (03): Exkurs Evolutionsforschung

  • 21. November 2015 um 21:09
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    Eine neue Evolutionstheorie braucht man m. E. schon. Allerdings primär eine, die auch die anderen Themenbereiche der AG Evolutionsbiologie abdeckt (“Die Arbeitsgemeinschaft Evolution in Biologie, Kultur und Gesellschaft hat sich vorgenommen, über das Konzept der Evolution aufzuklären – verständlich und über die Grenzen der Disziplinen hinweg.”). In der Debatte aus Spektrum der Wissenschaften geht es ausschließlich um evolutionstheoretische Probleme innerhalb der Biologie. Die sind sicherlich wichtig, aber nicht alles. Mindest genauso interessant ist die Frage, wie man das Folgende evolutionstheoretisch modellieren kann:

    Die Ansicht, dass Ereignisse sich abspielen, weil alles immer schlechter wird, ist von wunderbarer Einfachheit. Ich denke dabei an den Zweiten Hauptsatz der Thermodynamik und die Tatsache, dass alle natürlichen Veränderungen von einer Zunahme der Entropie begleitet sind. (…)

    Insgesamt ist das Fortschreiten der Welt mit einer Zunahme der Unordnung verbunden, aber lokal können Strukturen, darunter Kathedralen und Gehirne, Dinosaurier und Hunde, Frömmigkeit und böse Taten, Dichtung und Hetzreden, als lokale Verringerung des Chaos auftauchen. (…)

    Ist es demnach allzu phantasievoll, wenn man sich vorstellt, dass auch intellektuelle Kreativität oder schlicht einfache, folgenlose Träumerei ähnliche Triebkräfte haben? In irgendeinem fiktiven gedanklichen Ruhezustand ist das Gehirn eine Ansammlung elektrischer und synaptischer Aktivität. Die Stoffwechselprozesse, die durch die Verdauung der Nahrung angetrieben werden, sorgen dann nicht dafür, dass Backsteine zu einer Kathedrale oder Aminosäuren zu Proteinen geordnet werden, sondern sie können auch in Konzepte, künstlerische Arbeit, törichte Entscheidungen oder wissenschaftliches Verständnis einfließen.

    Sogar das andere große Prinzip, die natürliche Selektion kann man als außerordentlich komplexe, netzförmige Entfaltung der Welt betrachten: Veränderungen, die in der Biosphäre und ihrer Evolution stattfinden, werden letztlich vom Abstieg in die Unordnung angetrieben. Ist es da ein Wunder, dass ich den Zweiten Hauptsatz als große Erleuchtung betrachte? Dass aus einem so einfachen Prinzip derart große Folgerungen erwachsen, ist nach meiner Überzeugung ein Kriterium für die Großartigkeit eines wissenschaftlichen Prinzips. Und ich glaube, es gibt nichts Einfacheres als das Prinzip, dass die Dinge schlechter werden, und keine Folgen sind größer als das Universum sämtlicher Aktivitäten, dieses Gesetz ist also sicherlich das großartigste von allen.

    (Peter W. Atkins in Brockman, John (Hrsg.) (2014): Wie funktioniert die Welt? Die führenden Wissenschaftler unserer Zeit stellen die brillantesten Theorien vor, Frankfurt: Fischer, S. 256-8)

    Ein Evolutionsmodell, das ein Großteil dieser Aspekte abzudecken in der Lage ist, würde sicherlich auch wieder auf die Biologie zurückwirken können.

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