Die Lösung von Darwins Dilemma: Wie die Evolution komplexes Leben schafft [Taschenbuch]

Darwin selbst erkannte den größten Schwachpunkt in seiner Evolutionstheorie: Wie konnten komplexe Strukturen wie das Auge oder ein Flügel entstehen, wenn eine solche Entwicklung doch eine enorme Anzahl von zunächst für das jeweilige Individuum nutzlosen oder gar störenden Zwischenschritten erfordert? Müssten diese Zwischenstufen nicht, dem von Darwin vorgeschlagenen Mechanismus folgend, ausgemerzt werden?
Das Buch geht ausführlich auf Darwins Dilemma ein und stellt vor allem die Theorie der beiden Autoren vor, deren zentraler Aspekt die "erleichterte Variation" ist. Den Kernpunkt der Theorie bildet die Beobachtung, dass Lebewesen seit mehreren hundert Jahrmillionen, teilweise seit weit über einer Milliarde Jahren, bestimmte Kernprozesse nutzen, die im Verlauf der Evolution zumindest aus molekulargenetischer Sicht nur wenig abgewandelt wurden. Dazu gehört natürlich nicht nur der genetische Code als "Dauerbrenner".
Die Evolution macht sich zum einen zunutze, dass viele Proteine multifunktionell sind und sich daher für unterschiedliche Zwecke in diversen "Schaltkreisen" einsetzen lassen. Zum anderen werden so komplexe Organismen wie Tiere einschließlich des Menschen von relativ wenigen Genen gesteuert - viele Gene erfüllen mehrere Funktionen, indem sie sich zu gegebenen Zeitpunkten und in unterschiedlichem Kontext an- und abschalten lassen. Geringfügige Änderungen in solchen Schaltungen erzeugen unter Umständen eine beträchtliche Abweichung beim Organismus.
Somit zeigen die Autoren auf, dass unter Beibehaltung der erwähnten Kernprozesse ("Never touch a running system", sagt man in Bezug auf Geräte und Netzwerke) im regulatorischen Bereich bei geringer genetischer Abwandlung enorme Änderungen im Erscheinungsbild des Organismus in wenigen Schritten möglich sind.

Dieses Buch, beziehungsweise die darin vorgestellte Theorie, kann in der Tat Darwins Dilemma zumindest größtenteils auf nachvollziehbare und beweisbare Art auflösen. Es wendet sich gleichermaßen an Naturwissenschaftler, die ihre Kenntnisse zum Thema Evolutionsbiologie auf den aktuellen Stand bringen wollen - seit dem Ende der 1990er-Jahre hat es enorme Fortschritte gegeben -, und an Laien, die sich für das Gebiet interessieren und sich gegebenenfalls mit ausreichendem Hintergrundwissen an der Diskussion um die Gültigkeit der Evolutionslehre, speziell auch auf die Schule bezogen, beteiligen wollen.
Dem Laien, selbst wenn er das Biologiewissen bis zum Abitur einigermaßen beherrscht, wird die Lektüre nicht ganz leicht fallen, denn wenn die Autoren auch versuchen, das "Fachchinesisch" auf ein gut verdauliches Maß zu reduzieren, so handelt es sich bei den besprochenen Vorgängen doch um hochkomplexe Prozesse auf molekularer Ebene, die sich kaum allgemeinverständlich darlegen lassen. Besteht beim fachfremden Leser wirkliches Interesse, so kann er jedoch die Argumentation nachvollziehen. Vorkenntnisse in Bezug auf Evolution, Molekulargenetik und verwandte Bereiche der Biologie erleichtern die Lektüre erheblich. Die zahlreichen Skizzen und das ausführliche, umfassende Glossar erweisen sich für das Verständnis als sehr hilfreich.
Sofern der Leser bereit ist, sich mit dem Buch intensiv auseinanderzusetzen (dies gilt natürlich weniger für Naturwissenschaftler), wird er enorm davon profitieren, denn eine so gründliche und dabei eben auch Laien einbeziehende Darstellung der revolutionären evolutionsbiologischen Erkenntnisse der letzten zehn oder fünfzehn Jahre gibt es auf Deutsch anderweitig vermutlich nicht.

Seit man erkannt hat, dass Evolution nicht nur etwas mit der langfristigen Veränderung der Arten (Phylogenese) zu tun hat, sondern ganz entscheidend auch damit, wie sich Organismen aus einer Zelle heraus entwickeln (Ontogenese), und es in der Folge deshalb zur Vereinigung von Evolutionsbiologie und Entwicklungsbiologie als Evolutionäre Entwicklungsbiologie (Evo-Devo) gekommen ist, überschlagen sich die neuen Forschungsergebnisse. Kirschner und Gerhart stellen in ihrem Buch die interessante und plausible These auf, dass Evolution nicht etwa durch beliebige Mutationen oder Rekombinationen im genetischen Code zustande kommt, sondern dass die Natur im Baukastenprinzip arbeitet, und dabei Kernprozesse, die sich zum Teil seit Milliarden Jahren bewährt haben, und die insbesondere auch für die embryonale Entwicklung entscheidend sind, unangetastet lässt. Die Veränderungseinschränkung in bestimmten Prozessen hat eine erhöhte Änderungsmöglichkeit in anderen Bereichen zur Folge, das ist eine der Kernaussagen ihrer Theorie der "erleichterten Variation". Hierdurch sind schnellere Adaptionen an die Umwelt möglich. Es handelt sich dabei auch um Antworten auf Fragen, die im Rahmen der Auseinandersetzungen mit dem "Intelligent Design" aufgeworfen wurden, insoweit mögen deren Attacken am Ende sogar durchaus fruchtbar gewesen sein.
Was mich an diesem Buch stört ist: Es ist ausschließlich für Biologen mit erheblichem Vorwissen geschrieben. Dabei will ich nicht behaupten, dass die Autoren die Sache bewusst verkompliziert haben. Vieles mag auch an einer schlechten Übersetzung liegen. Aber Laien kann manchmal schon mit simpelsten Änderungen geholfen werden. So könnte man statt ständig von "letal" zu sprechen auch das Wörtchen tödlich verwenden.
Eine beliebige Textprobe (S. 305):
"Es mag der Intuition widersprechen, dass Robustheit es möglich machen soll, mittels geringfügiger regulatorischer Veränderung eine große Vielfalt evolutionärer Veränderungen zu entfesseln, insbesondere im Bereich von Anatomie und Physiologie. George G. Simpson tat somatische Plastizität und Anpassungsfähigkeit beim Baldwin-Effekt als für die Evolution unwichtig ab, weil sich der Baldwin-Effekt nur auf die bereits im Organismus präsenten, nicht sehr andersartigen physiologischen und anatomischen Zustände stütze und daher für die Schaffung von echten anatomischen Neuheiten irrelevant sei. Wenn man jedoch einige von Baldwins Erkenntnissen auf die interne Anpassungsfähigkeit von Kernprozessen ausdehnt, wie sie seit den 1990er Jahren verstanden werden, kann man Simpsons Skepsis relativieren. Das Beispiel der Neutralleistenzellen spricht Phänomene an, die Simpsons morphologischer Tradition nahestehen. Wir haben gezeigt, wie explorative Zellen auf ihrer Wanderung durch die komplexe Vielfalt von Kompartimenten des Körperbauplans viele neue anatomische Merkmale generieren können, welche auf ihrer breit gefächerten Empfänglichkeit für lokale Signale basieren."

Ich weiß nicht genau, was es ist, ob es nur die Fachausdrücke sind, oder etwas anderes. Irgendwie ist das für mich kein gutes Deutsch, und damit schlägt man sich eben fast 400 Seiten lang herum. Falls an der Theorie etwas dran ist, dann werden sich sicherlich andere Autoren bemühen, diese verständlich und nachvollziehbar herüber zu bringen. Den beiden Autoren ist das - zumindest in der deutschen Übersetzung - nicht gelungen.

Dieses Buch bietet harte Kost, aber wer durchhält, wird mit einigen interessanten Einblicken in die neuesten Entwicklungen der Evolutionsgenetik belohnt. Es geht um die Frage, wie sich , ausgehend von Kernprozessen, die sich schon sehr früh in der Evolution gebildet haben, eine erleichterte Variabilität entwickeln konnte, die Natur also im Baukastenprinzip vorging, alte genetische Rezepte" wiederverwendete, um so mit relativ wenigen Elementen größtmögliche phänotypische Variation zu erzeugen.
Die Sprache der beiden Autoren ist sehr technisch und anspruchsvoll, und wendet sich eigentlich - so mein Eindruck - an Fachleute. Wer noch nie etwas von Hox-Genen gehört hat, sollte besser die Finger davon lassen. Für Fortgeschrittene allerdings ist es durchaus ein intellektueller Genuss, auch wenn man nicht jedes Details nachvollziehen kann.