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Not By Chance!

ie moderne Evolutionstheorie (Synthetische Theorie der Evolution) ist vor allem auf zwei Mechanismen aufgebaut. Der eine ist die zufällige Variation der Lebewesen, hervorgerufen durch Mutationen der Gene. Der andere ist die natürliche Selektion, welche entscheidet, welche Veränderungen beibehalten werden und welche nicht. Die Lebewesen entwickeln sich mit Hilfe dieser beiden Mechanismen in ganz kleinen Schritten ständig weiter. Spetner hat auf Grund neuer biologischer Erkenntnisse versucht, herauszufinden, ob es tatsächlich möglich ist, dass zufällige Veränderungen zu einer echten Weiterentwicklung der Lebewesen führen können. Um das Resultat seiner Untersuchungen vorwegzunehmen: Zufällige Veränderungen (Mutationen) sind nicht in der Lage, die umfassende Entwicklung hervorzurufen, wie sie von den Evolutionisten propagiert wird. Man findet hingegen viele Hinweise dafür, dass die 'Nicht-zufällige Evolutionshypothese' den Fakten besser gerecht werden kann.

Spetner hat nach seiner Promotion von 1951 bis 1970 als Physiker in einem Elektronik-Entwicklungslabor gearbeitet. Seit 1962 befasst er sich mit Biophysik und Evolution. Er publizierte verschiedene Arbeiten über den Aufbau von Information in der Evolution. 1970 zog er nach Israel um, wo er während 14 Jahren in leitender Stellung einer Firma war. Bis 1992 führte er eine private Beratungsfirma. Seit 1994 ist sein Hobby das Studium der organischen Evolution.

Die Entdeckung von Watson und Crick (1953), nämlich die Struktur der in den Zellen vorhandenen riesigen Moleküle (man nennt sie DNA), eröffnete den Biologen neue Möglichkeiten. Man erkannte, dass die DNA Informationen betreffend den Bauplan der Lebewesen enthält. Es wurde möglich, diese in den Genen enthaltenen Informationen zu entschlüsseln. Es wurde auch möglich, diese Informationen zu verändern (Genmanipulation). Man hoffte, dem Geheimnis der Evolution auf die Spur zu kommen. Man entdeckte, dass es ständig zufällige Veränderungen dieser Informationen gibt (Mutationen), welche zu geringen Veränderungen der Lebewesen führen. Damit glaubte man, den Mechanismus gefunden zu haben, der imstande ist, die Evolution voran zu bringen.

Doch es kamen Zweifel, denn im Lauf der Evolution müsste der Informationsinhalt in den Zellen zunehmen, weil die Lebewesen immer komplexer wurden. Eine Bakterie hat im Vergleich zu einem Säugetier einen viel einfacheren Bauplan, benötigt also viel weniger Informationen zu ihrem Aufbau. Eine zufällige Zunahme von Information hatte man bisher noch nie beobachtet. Wie sollte es in der DNA möglich sein? Spetner gehört zu den Zweiflern, so machte er sich dahinter, um diese Frage zu beantworten.

Er schreibt, dass man die Mutationen der Bausteine in der DNA vergleichen könne mit dem Verändern einzelner Buchstaben in einem Text. Nehmen wir zum Beispiel den ersten Satz aus Goethe's Hermann und Dorothea:

'Hab ich den Markt und die Strassen doch nie so einsam gesehen!'

Wir verändern nun einen einzigen Buchstaben, zum Beispiel das H im ersten Wort zu einem G. Es heisst dann: Gab statt Hab. Mit dem G wird des Satz sinnlos, obwohl das Wort Gab für sich selbst sinnvoll ist. Ganz ähnlich kann eine Mutation in der DNA eine Anweisung des Bauplanes verändern. Es können dabei sinnvolle Dinge entstehen aber meistens sind es sinnlose. Ein Satz kann für sich selbst nach einer Mutation unter Umständen sinnvoll bleiben. Aber er müsste auch noch im Zusammenhang mit den übrigen Sätzen sinnvoll sein.

Mutationen können auf verschiedene Arten entstehen. In erster Linie sind sie durch Kopierfehler möglich. Bei jeder Zellteilung wird die DNA kopiert. Dabei können Fehler entstehen. Die meisten werden zwar korrigiert, aber nicht ganz alle. Bei den Bakterien gibt es im Durchschnitt etwa einen Fehler pro Milliarde (10^-9) Kopien und bei den übrigen Lebewesen etwa einen Fehler pro zehn Milliarden (10^-10). Wenn man versucht, auf Grund dieser Zahlen die Wahrscheinlichkeit der nötigen Evolutionsschritten zu berechnen, erhält man sehr grosse Zahlen. Die Frage ist, wo beginnt die Grenze der Unmöglichkeit, d.h. von welcher Zahl an darf man sagen: Das ist unmöglich. Spetner versuchte diese Zahl zu berechnen.

Die Zahl ‘Unmöglich’

Wenn man 150 Münzen aufwirft und alle liegen anschliessend mit dem Kopf nach oben, so werden die meisten Leute sagen, dass das unmöglich sei. Die Berechnung zeigt auch, dass es im Durchschnitt nur einmal in 10⁴⁵ Würfen passiert. Was bedeutet das? Wie lange braucht man für so viele Würfe? Nehmen wir an, man könnte superschnell arbeiten, zum Beispiel alle 150 Münzen in einer Sekunde aufnehmen, hinwerfen und kontrollieren, ob alle mit dem Kopf nach oben liegen. Nehmen wir dazu an, man habe 1000 superschnelle Leute, die dabei helfen und jeder jede Sekunde 150 Münzen werfen und kontrollieren kann und das 100 Jahre lang Tag und Nacht. Dann ergibt das erst 3x10¹², was noch sehr weit entfernt ist von 10⁴⁵. Also nehmen wir an, wir könnten es schneller machen, indem wir den Münzenwurf auf einem sehr schnellen Computer simulieren. Wir benützen dazu einen Computer, der unserer heutigen Technik weit voraus ist, sodass wir damit einen Wurf von 150 Münzen in einer Billionstel Sekunde simulieren können. Ferner benützen wir einen Computer, der eine Milliarde solcher Simulatoren besitzt. Trotzdem brauchen wir noch weitere Hilfe. Wir müssen nämlich 10 Milliarden dieser Supercomputer während 3000 Jahren laufen lassen, dann sind aber erst 10⁴² Simulationen gelaufen. Die Wahrscheinlichkeit ist erst ein Tausendstel, dass ein Treffer passierte. Man darf daher mit gutem Grund sagen, dass es unmöglich ist, dass bei einem Wurf von 150 Münzen alle gleichzeitig den Kopf zeigen.

Spetner berechnet nun die Wahrscheinlichkeit, mit der zum Beispiel die Evolution der Pferde abgelaufen sein müsste. Dazu benötigt er folgende Angaben:

• Welches ist die Wahrscheinlichkeit einer Mutation?
• Welcher Anteil der Mutationen hat einen positiven Selektionswert?
• Wie viele Replikationen braucht es für einen Schritt in der kumulativen Selektion?
• Wie viele solcher Schritte braucht es, um eine neue Art hervorzubringen?

Unter Berücksichtigung dieser Fragen berechnete Spetner die Wahrscheinlichkeit der Entwicklung einer neuen Art in der Pferdeserie. Er kommt auf die Zahl von eins zu 3x10²⁷³⁸. Diese Zahl bedeutet, dass es um mehr als 2000 Grössenordnungen unwahrscheinlicher ist, als der oben beschriebene Münzenwurf, mit andern Worten: Absolut undenkbar.

Konvergenz

Unter Konvergenz versteht man die Entwicklung von gleichen Merkmalen in verschiedenen Abstammungslinien, zum Beispiel die Flügel von Vögeln und die Flügel von Fledermäusen. Man glaubt, dass es etwa 500 Schritte braucht, um eine neue Art zu entwickeln. Jeder Schritt enthält eine Million verschiedener Möglichkeiten für die Evolution. Und jeder nachfolgende Schritt hat wiederum eine Million Möglichkeiten. Das ergibt einen unglaublich hohen Freiheitsgrad der Entwicklung, nämlich 10³⁰⁰⁰. Es bedeutet, dass Konvergenz gar nicht möglich ist, denn verglichen mit der Zahl 'unmöglich' von 10⁴⁵ ist diese Zahl noch viel unmöglicher. Nun spielt aber Konvergenz in der Evolution eine sehr wichtige Rolle. Aber jedesmal, wenn Konvergenz festgestellt wird, ist das ein Widerspruch zur modernen Evolutionstheorie.

Kann Information Aus Zufall Entsehen?

Wie konnten sich die lichtempfindlichen Zellen von Augen entwickeln, die schon auf ein einziges Photon ansprechen? Wie konnten sich die Pigmente der Netzhaut entwickeln, welche das farbige Sehen ermöglichen? Wie konnte sich das Muskelsystem des Auges entwickeln, das es dem Hirn erlaubt, das Auge genau auf ein Objekt auszurichten? Alle drei Entwicklungsschritte bedingen im Bauplan der Lebewesen eine Zunahme von Informationen. Gemäss der Evolutionstheorie mussten die neuen Informationen zufällig zustande kommen. Ist das überhaupt denkbar?

Alle bisher bekannt gewordenen Mutationen zeigen keine echte Zunahme von Information. Wenn sich aber die Landwirbeltiere aus den Fischen entwickelt haben, mussten mit Hilfe neuer Informationen in den Genen neue Strukturen aufgebaut werden. Denn die Landwirbeltiere haben Strukturen und Funktionen, welche die Fische nicht besitzen. Die Evolutionisten sagen, dass diese Zunahme von Informationen in ganz kleinen Schritten erfolgt sei. Jeder Schritt habe ein klein wenig zur Informationszunahme beigetragen. Doch bis jetzt hat man noch nie eine Mutation gefunden, die eindeutig zusätzliche Informationen eingebracht hat.

1993 wurde in der Fachliteratur von einer beobachteten schnellen Evolution eines Katzengehirns berichtet. Man verglich die einheimische Katze mit ihren Vorfahren, die vor 3000 Jahren lebten. Man fand diese in Form einer spanischen Wildkatze, die praktisch unverändert geblieben ist. Der Vergleich zeigte, dass die einheimische Katze nur zwei Drittel der Hirnzellen der Wildkatze besitzt und nur etwa zwei Drittel der optischen Nervenzellen. Die einheimische Katze hat nur etwa die Hälfte der Ganglion-Zellen und nur 40% der Sehzellendichte in der Retina. Die Evolution hat hier nicht zu einer höheren Komplexität geführt, sondern zu einer niedrigeren. Als Embryo entwickelt die einheimische Katze viel mehr optische Zellen als man in der erwachsenen Katze findet. Doch während dem Wachstum des Embryos sterben viele dieser Zellen. In diesem Beispiel wird sichtbar, dass durch die Evolution der einheimischen Katze Information verloren gegangen ist.

Eine Mutation, welche zur Evolution beiträgt, muss dem Organismus einen kleinen Vorteil bringen, und sie muss selektiert werden. Gibt es solche Mutationen? Es gibt Rück-Mutationen, welche das zweifellos tun. Es gibt auch 'gute' Mutationen in Bakterien, durch die sie zum Beispiel gegen Streptomycin resistent werden. Es gibt solche, welche Insekten gegen DDT immun machen, die Tomaten vergrössern, die Milchmenge der Kühe vermehren, den Proteingehalt des Weizens erhöhen oder die Hühner dazu bringen, mehr Eier zu legen. Die Zuchterfolge haben gezeigt, dass man hier grosse Verbesserungen erzielen kann.

Doch alle diese Beispiele zeigen in Wirklichkeit auf der molekularen Ebene keine Erhöhung von Information, sondern das Gegenteil. Denn was man macht, ist bei der Bakterie eine Reduktion der Erkennungsfähigkeit von fremden Molekülen. Bei Moskitos, die gegen Dieldrin immun wurden, hat man beobachtet, dass sie weniger aktiv werden und langsamer auf Reize reagieren, als andere Insekten. Sie bekommen ein träges Nervensystem als Preis für ihre Immunität. Mutationen, welche den Proteingehalt von Weizen erhöhen, reduzieren einen negativen Steuerungsfaktor. Etwas ähnliches passiert wahrscheinlich bei der Tomate und der Milchkuh. Doch dadurch wird das fein eingespielte Gleichgewicht der Reguliergene gestört, sodass irgend ein Nachteil entsteht. Beim Weizen hat man festgestellt, dass bei einer Erhöhung des Proteingehaltes der Stärkegehalt pro Weizenkorn abnimmt. Bei der Milchkuh hat man bemerkt, dass sie bei höherer Milchproduktion weniger fruchtbar wird.

Jedenfalls zeigen alle bekannten Punktmutationen im Gen einen Verlust von Information.

Vom Blinden Uhrmacher

Der Oxforder Zoologe Richard Dawkins ist durch seinem Buch 'Der blinde Uhrmacher' bekannt geworden. Er vertritt darin kompromisslos die Ansicht, dass die Evolution das Leben aus Zufall hervorgebracht habe und daher kein Schöpfer nötig sei. Um seine These zu beweisen, machte er mit dem Computer Nachbildungen der Evolutionsvorgänge. Er berechnete, dass die Wahrscheinlichkeit der Entstehung des Hämoglobin-Moleküls in einem Schritt 10^-190 sei und meint dazu, dass dies unmöglich sei. Aber dann behauptet er, durch kumulative Selektion sei es trotzdem möglich. Aber er berechnete es nicht.

Bei der Berechnung der Evolution der Pferde hat Spetner gefunden, dass eine solche nicht möglich ist. Dawkins hat nämlich nicht berücksichtigt, dass der Prozess der kumulativen Selektion nicht in beliebig kleinen Schritten ablaufen kann, dass jeder einzelne Schritt einen selektiven Vorteil haben muss und dass mit jedem Schritt eine Zunahme von Information passieren müsste. Das alles hat Dawkins in seiner Simulation weggelassen. Darum kommt er zu falschen Ergebnissen.

Eine der Computersimulationen von Dawkins zeigt die Entstehung eines Satzes, der von Shakespeare stammt. Damit wollte Dawkins demonstrieren, dass eine zufällige Entstehung von Leben möglich ist. Er beginnt mit einer Anzahl von 28 verschiedenen Buchstaben. In mehreren Schritten wird jeweils einer der Buchstaben verändert und geprüft, ob der neue Buchstabe mit Shakespeare's Satz übereinstimmt. Wenn er übereinstimmt, wird er nicht mehr verändert. Nach 43 Schritten entsteht so der richtige Satz (siehe auch factum 10/1997, Seiten 38-39). Dawkins hat in dieser Simulation ein Ziel vorgegeben, was es aber in der Natur nicht gibt. Er hat auch die Mutationsrate viel höher gewählt, als sie in der Natur vorkommt. Er hat nur positive Mutationen gemacht und diese zudem vor einer Zerstörung geschützt, was wiederum in der Natur nicht der Fall ist. Hätte Dawkins alles korrekt berücksichtigt, so wäre der Satz von Shaespeare nie zustande gekommen.

Spetner beurteilt Dawkins Beweisführung als fadenscheinig. Er schreibt: 'Die Neo-Darwinsche Theorie ist eine armselige Basis für Dawkins Glaube einer natürlichen Entstehung des Lebens. Dieser Glaube führte ihn dazu, zu behaupten, dass es keinen Schöpfer gibt und keinen Regenten des Universums. Das ist eine schwerwiegende Schlussfolgerung. Es ist eine Schande, dass eine so wichtige Schlussfolgerung auf einer so armseligen Theorie basiert und auf derart fadenscheinigen Fakten. Aber wie viele überzeugte Gläubige hat Dawkins die Fakten nicht kritisch geprüft. Er liess es zu, dass sein Herz seinen Verstand leitete, trotzdem er meint, er sei auf einem rationalen und wissenschaftlichen Weg zu dieser Entscheidung gekommen.'

Keine Zufälligen Veränderungen

Die Behauptung, dass die Neo-Darwinsche Theorie erklären könne, wie die Insekten und alle übrigen Lebewesen entstanden sind, wird durch die Beobachtungen nicht bestätigt. Nicht eine einzige der untersuchten Mutationen hat auch nur die kleinste Zunahme von Information gebracht. Man beobachtete grössere Entwicklungsschritte, die durch die Übernahme von ganzen DNA-Abschnitten aus anderen Organismen zustande gekommen sind. Die dabei zugelegte Information war aber schon vorher im andern Organismus vorhanden. Woher hatte sie dieser? Es gibt auch Lebewesen, die auf den Einfluss der Umgebung reagieren, indem ein Gen ein- oder ausgeschaltet wird, das Enzyme codiert. Sie können sich damit sehr rasch an veränderte Umweltbedingungen anpassen. Das bedeutet immer noch keine Zunahme von Informationen, denn die von der Umwelt veranlasste Veränderung existierte schon im Gen. Es scheint sogar so zu sein, dass diese Mutationen im voraus geplant wurden, damit sich das Lebewesen der veränderlichen Umwelt anpassen kann.

Das Potential zur Anpassung an die Umwelt existiert bereits in den Genen. Die am besten bekannten Beispiele passieren bei der Entwicklung des Embryos. Während dieser Entwicklung werden Gene ein- und ausgeschaltet. Der Zustand von 'ein' oder 'aus' wird bei der Zellteilung an die Tochterzelle manchmal weitergegeben. Wie das genau geschieht, weiss man noch nicht.

Das Futter, das junge Nagetiere zu sich nehmen, kann den Zustand des erwachsenen Tieres beeinflussen. Sind die Körner hart und gross, so entwickelt sich ein Knochen-Muskel-System, das kräftiger ist. Wenn sich das Nahrungsangebot plötzlich verändert, können sich die Tiere schon nach einer einzigen Generation anpassen, ohne dass eine Mutation oder Selektion stattgefunden hat.

Solche Veränderungen können unter Umständen in den Fossilien festgestellt werden. Normalerweise werden sie dann der Evolution zugeschrieben, was unter Umständen nicht stimmt. Man hat aber keine Möglichkeit zu prüfen, ob sich das Fossil auf Grund von Evolution oder von vererbter Anpassungsfähigkeit an die Umwelt veränderte. Die Form der Knochen wird stark durch die Kräfte beeinflusst, welche während dem Wachstum einwirken.

Es gibt viele Beispiele von adaptiven Veränderungen von Lebewesen, wobei einige von ihnen die DNA verändern, andere nicht. Bei den meisten wissen wir noch nicht, ob sich die DNA veränderte, weil man noch keine Untersuchung auf der molekularen Ebene gemacht hat. Jedenfalls sind dies Beispiele von nicht zufälligen Mutationen. Es sieht so aus, wie wenn manchmal ein Schalter zweckdienlich umgestellt werden könnte. Lebende Organismen haben einen weiten Bereich von latenten Fähigkeiten, sich an eine veränderte Umgebung anzupassen. Die dazu nötigen Informationen sind manchmal im Gen bereits vorhanden. Niemand weiss, wie viele solcher Möglichkeiten in den Zellen der heutigen Lebewesen eingebaut sind. Je mehr davon vorhanden ist, um so mehr Informationen muss das Genom enthalten. Es gibt grosse DNA-Abschnitte, deren Funktion man nicht kennt. Könnten diese vielleicht den Code enthalten, der zur Anpassung an verschiedene Umgebungen nötig wäre?

Eine Neue Hypothese

Spetner schlägt vor, die Neo-Darwinsche Evolutionstheorie (NDT) fallen zu lassen und an deren Stelle die 'Nicht-zufällige Evolutionshypothese' (NREH) zu setzen. Was bisher als Konvergenz angesprochen wurde, ist wahrscheinlich etwas ganz anderes. Es könnte die in den verschiedenen Arten eingebaute Reaktion auf die selben Reize der Umgebung sein.

Die NREH ist eine Hypothese, welche viele beobachtete Phänomene erklären kann, welche von der NDT nicht erklärt werden können. Die NREH erlaubt schnelle adaptive Veränderungen der Lebewesen, welche durch die Umgebung hervorgerufen werden, was die NDT nicht kann. Die NREH ermöglicht es, die durch die Umgebung verursachten adaptive Mutationen von Bakterien zu erklären. Tiere die in kühleren Regionen leben, haben eine hellere Haut als solche der selben Rasse, die in warmem und feuchtem Klima leben. Die NREH erlaubt es auch, die in den Lebewesen allgegenwärtige Konvergenz zu verstehen.

Spetner's Schlusswort: 'Die NDT steht nicht nur im Weg, wenn wir die Wissenschaften des Lebens besser verstehen wollen, sie hindert uns auch an der Anerkennung von geistlichen Werten im Universum, die von einer Quelle stammen, die höher als der Mensch ist. Schliesslich steht die NREH nicht im Widerspruch zur Schöpfungsgeschichte der Torah (Genesis), trotzdem sie mit den wissenschaftlichen Beobachtungen übereinstimmt.'

Kommentar

Spetner vermeidet im ganzen Text sorgfältig das Wort 'Schöpfung' oder 'Schöpfungstheorie' obwohl dies bei seiner 'Nicht-zufälligen Evolutionshypothese' naheliegen würde. Er weiss um die intolerante Haltung der meisten Wissenschaftler gegenüber denjenigen, die an Stelle von Evolution Schöpfung vertreten. Trotzdem nimmt er kompromisslos Stellung gegen die Zufallstheorie und kann sehr anschaulich darlegen, dass bei der Entstehung und Entwicklung des Lebens der Zufall nicht die Hauptrolle spielte, sondern höchstens der Handlanger bei einer Anpassung an die Umgebung sein kann.

Zur Berechnung der Zahl 'Unmöglich' sollte man noch folgendes bedenken: Würden 1000 Millionen Personen während der ganzen angeblichen Lebensdauer des Universums von 16 Milliarden Jahren die 150 Münzen werfen, so kämen wir erst auf 6x10²⁶ Würfe, was immer noch meilenweit von 10⁴⁵ entfernt ist.

Man schätzt, dass es i m ganzen Universum etwa 100 Milliarden Galaxien geben könnte. Nehmen wir an, jede Galaxie habe 100 Milliarden Sterne und jeder sei von einem Planeten begleitet, auf dem ebenfalls je 1000 Personen die Würfe mit den 150 Münzen machen. Das würde erst 6x10⁴² Würfe in 20 Milliarden Jahren ergeben, also immer noch um das 166-fache von 10⁴⁵ entfernt. Das schliesst auch aus, dass die Entstehung des Lebens irgendwo im Universum passiert sein könnte.

Spetner hat sein Buch allgemeinverständlich für eine breite Öffentlichkeit geschrieben. In einem Anhang werden die wichtigsten biologischen Begriffe daher ausführlicher erklärt. Damit Fachleute Spetner's Ausführungen nachvollziehen können, gibt er über 200 Referenzen an. Ein Index erleichtert ausserdem das Suchen nach einem bestimmten Stichwort.

Hansruedi Stutz

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