Thema: EVOLUTION UND GLAUBEN : Stammt Gott von Darwin ab?

[Jürgen]

Ach, Natur 

Achselschweiss ist Natur.
Und Flöhe sind Natur, wie auch Fusspilz.
Und alt und krank lebendig gefressen werden.

Die Natur war nie gut.
Und nie böse.
Nur gnadenlos.

Maschinen genauso.

Aber der Mensch selbst kann's immer noch schlimmer...

[ritschibie]

Aber der Mensch selbst kann's immer noch schlimmer...

Jürgen, Du kannst einen auch trösten

[Jürgen]

Stimmt wohl, in den Zeiten, in denen wir leben (müssen), braucht es nicht einmal viel gute Absicht, um sich recht deutlich von der gesamtgesellschaftlichen Entwicklung abzusetzen. Nur einfach etwas Besonnenheit, weniger Gier und etwas mehr eigenes Denken. In der Hoffnung, dass Fairness und Menschlichkeit irgendwann doch auf positive Resonnanz stossen und sich eventuell sogar wieder auszubreiten beginnen.
Wenn der Wechsel zu Obama auch nur zu etwas weniger Ellenbogen-Verhalten führen sollte, wäre viel gewonnen. Daher hoffe ich sehr, dass  es nun doch noch eine Chance auf eine etwas humanere Welt gibt. Wenigstens ansatzweise. Als Reagan weg war, schien es eine ähnliche Chance zu geben, aber Clinton hat's drüben verpatzt, wie Schröder hier ebenso. Auf ein neues...

[SiLæncer]

Der Mensch beherrscht die Welt. Aber warum eigentlich? Könnten nicht auch Wölfe, Papageien oder Delfine die intelligenteste Lebensform der Erde bilden? Im Prinzip ja, sagen Biologen, denn die Evolution kennt kein Ziel.

Es ist eine Welt, die aussieht wie unsere Erde heute. In den Tropen dominiert kräftiges Grün, der Norden Afrikas ist von ausgedehnten Wüsten bedeckt. In Europa und Nordamerika erstrecken sich ausgedehnte Wälder, im Eis der Arktis tummeln sich Eisbären.

Wenn man genauer hinschaut, fällt allerdings auf, dass einiges anders ist als auf der Erde, wie wir Menschen sie kennen. Es gibt zwar Straßen und Städten ähnelnde Siedlungen. Doch dort leben nicht Menschen, sondern behaarte Vierbeiner. Nicht Abkömmlinge der Affen, sondern Wölfe bilden in dieser fiktiven Welt die Krone der Schöpfung. Ihre außergewöhnliche Intelligenz hat sie zum Herrscher über alle anderen Tiere werden lassen.

Die Affen, einst gefährlichste Konkurrenz der Wölfe in Sachen Intelligenz, werden in einigen Gegenden der Welt als handwerklich geschickte Haustiere gehalten - und als Sklaven in der industriellen Produktion. Affen sind ideale Arbeitstiere: Sie sind kräftig, besitzen eine gute Feinmotorik und begehren nicht auf.

Die Fiktion einer von Wölfen beherrschten Welt mag zunächst absurd erscheinen. Aber das Tierreich hätte sich durchaus anders entwickeln können, als in den vergangenen Millionen Jahren geschehen. "In der Evolution ist sehr vieles möglich", sagt Klaus Reinhold von der Universität Bielefeld. Man könne kaum etwas ausschließen, erklärt der Evolutionsbiologe im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE.

"Primaten, also Affen, sind in der Tat nicht die einzigen sozialen Tiere, und sie sind nicht die einzigen intelligenten Tiere", ergänzt Thomas Junker von der Universität Tübingen. Wölfe, Delfine oder Elefanten zeigten ebenfalls beachtliche geistige Fähigkeiten und verfügten über die Voraussetzungen, höhere Intelligenz zu entwickeln.

Kleinigkeit mit weitrechenden Folgen

An Spekulationen über Alternativen zum Menschen als intelligentester Lebensform auf der Erde wollen sich zwar weder Junker noch Reinhold beteiligen. Unbestritten ist allerdings, dass Intelligenz im Laufe der Evolution in verschiedenen Tiergruppen positiv selektiert wurde.

Warum aber hat ausgerechnet der Mensch eine weit überlegene Intelligenz entwickelt? "Das ist eine philosophische Frage, die man aus der Naturwissenschaft heraus kaum beantworten kann", sagt Rudolf Loesel, Biologe an der RWTH Aachen. Als Evolutionsforscher beschäftige man sich in erster Linie mit der Analyse des Geschehenen und weniger mit Spekulationen über alternative Entwicklungsrichtungen.

Der Mensch ist das Ergebnis eines Jahrmillionen dauernden Selektionsprozesses. Dass die Evolution unter identischen Startbedingungen immer wieder zum gleichen Ergebnis führt, ist wenig wahrscheinlich, allein schon wegen der großen Rolle des Zufalls. Tritt eine bestimmte Mutation jetzt oder erst in 10.000 Jahren auf? Trifft ein Asteroid die Erde und verändert radikal die Umweltbedingungen, so dass Tausende Arten aussterben - mit ihnen vielleicht auch die Primaten?

Evolution ähnelt eher einem ausgedehnten Hindernislauf mit ungewissem Ausgang als einem Masterplan der Natur mit fixem Endziel. In der Evolution gehe es ähnlich zu wie beim Wetter und dem berühmten Schmetterlingseffekt, sagt Reinhold. "Eine Kleinigkeit kann weitreichende Folgen haben."

Trotzdem glauben Evolutionsforscher zu wissen, warum der Mensch es unter den auf der Erde herrschenden Bedingungen so weit gebracht hat. Die entscheidende Rolle dürfte, da sind sich die Wissenschaftler weitgehend einig, das Gehirn gespielt haben. "Affen haben ein gutes dreidimensionales Sehen, um sich im komplizierten Geäst der Bäume sicher bewegen zu können", sagt der Aachener Biologe Loesel. Dafür bräuchten sie ein großes Gehirn.

Mit dem dreidimensionalen Denken haben andere, ebenfalls hochintelligente Tiere große Schwierigkeiten. Steht beispielsweise ein Hund in einer aus zwei Zäunen gebildeten Ecke und blickt auf Futter hinter dem Zaun, dann weiß er nicht so recht weiter. Der Zaunwinkel ist nach hinten offen, aber der Hund kommt nicht darauf, einfach ein paar Meter zurück zu laufen, um ans Futter zu gelangen. Affen stellen sich da geschickter an. "Tiere, die in Bäumen aufgewachsen sind, wissen, dass es ab und zu Umwege gibt", erklärt der Bielefelder Forscher Reinhold.

Vom Gejagten zum Jäger

Ein weiterer Pluspunkt für den Menschen war und ist seine flexible Ernährung. Ein großes Gehirn braucht viel Energie. Die Vorfahren des Menschen waren schlau genug, Tiere aus Meeren und Seen zu fangen, die einen besonders hohen Anteil jener Fettsäuren besitzen, die man für den Aufbau des Gehirns braucht.

Und als das Klima vor etwa zwei Millionen Jahren in Afrika trockener wurde, wussten die Primaten sich zu helfen. Bäume wurden seltener, in der Folge gab es weniger Früchte und Fluchtmöglichkeiten. Unseren Vorfahren gelang es in dieser Zeit, von "Gejagten zu Jägern zu werden und erfolgreich mit anderen Raubtieren wie Löwen oder Leoparden zu konkurrieren", sagt Junker. "Dadurch hatten sie auch Zugang zu energetisch hochwertiger Fleischnahrung, eine unerlässliche Voraussetzung für das Gehirnwachstum."

Dieses evolutionäre Gehirnwachstum und die Zunahme der Intelligenz waren wichtige Voraussetzungen für den Prozess der Menschwerdung, der wohl auch das Ergebnis des Zusammenlebens in größeren Gruppen ist. Den Urmenschen gelang es nicht nur, trotz Konkurrenz um Nahrung und Sexualpartner den Zusammenhalt der Gruppe und damit das Überleben zu sichern. Sie fingen auch an, Gedanken untereinander auszutauschen.

An die Stelle des einzelnen Denkers trat der Intellekt des Kollektivs. "Ohne die Vernetzung der Gehirne wäre keine der großen menschlichen Leistungen möglich gewesen", sagte Michael Tomasello vom Max-Planck-Institut für evolutionäre Anthropologie im Leipzig im Gespräch mit dem SPIEGEL (aktuelle Ausgabe 5/2009).

Soziales Lernen gebe es zwar auch bei vielen Säugetieren und Vögeln, betont Junker. Meist handle es sich aber um eine "recht begrenzte Zahl von Verhaltensweisen". Bei Schimpansen habe man etwa 40 solcher erlernten Verhaltensweisen beobachtet. Verglichen mit der Unmenge an kulturellen Informationen, die ein Mensch im Laufe seines Lebens lerne, sei dies "aber doch eher bescheiden", meint der Evolutionsforscher.

Die systematische Wissensweitergabe von Generation zu Generation könne wahrscheinlich auch erklären, warum Menschen so alt würden, obwohl sie sich im Seniorenalter kaum noch fortpflanzen könnten. "Da die Erfahrungen älterer Menschen in schriftlosen Kulturen oft überlebenswichtig für die Gruppen waren, kam es zur Selektion auf Langlebigkeit", erklärt Junker.

Dass es dann schließlich nur die Affen waren, aus denen ein echtes Kulturwesen entstand, erklärt der Forscher auch mit den "einzigartigen körperlichen Merkmalen" wie dem aufrechten Gang und der Greifhand - vor allem aber mit dem Schicksal: Man solle nicht vergessen, dass noch bestimmte Umweltkonstellationen hinzukommen mussten, sagt Junker, und "nicht zuletzt eine Menge glücklicher Zufälle".

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Heute vor 200 Jahren wurde der Naturforscher Charles Darwin geboren. Mit seinem 1859 veröffentlichten Werk "Über die Entstehung der Arten durch natürliche Zuchtwahl oder Die Erhaltung der begünstigten Rassen im Kampf ums Dasein" gilt er als Begründer der Evolutionstheorie. Sie hat die moderne Naturwissenschaft nachhaltig geprägt.

Der aus einer wohlhabenden Familie stammende Charles Robert Darwin begründete nach einer ausgedehnten Weltreise die wissenschaftliche Evolutionstheorie von der Veränderlichkeit der Arten. Berühmt wurde seine Theorie vor allem durch die Begründung, dass Mensch und Affe gemeinsame Vorfahren haben, und durch die Out-of-Africa-Theorie, nach der der moderne Mensch sich in Afrika entwickelt hat. Daneben machte sich Darwin als Biologe wie als Geologe einen Namen. Der Forscher, der sich als "Millionär von seltsamen und wunderlichen kleinen Tatsachen" bezeichnete, gilt darum als einer der letzten Universalforscher.

Auf Darwins Forschungen geht auch der evolutionäre Algorithmus zurück, mit dem die Informatik Optimierungsprobleme löst. Außerdem stieß seine Evolutionstheorie von 1859 die Debatte über die künstliche Intelligenz an. Bereits 1863 veröffentlichte der Schriftsteller und Philosoph Samuel Butler den einflussreichen Artikel Darwin among the Machines, in dem er begründete, dass Maschinen über die natürliche Auslese eines Tages ein "mechanisches Bewusstsein" haben können.

Butlers auf Darwin aufbauende Idee wird heutzutage von zwei Forschern verfolgt. So nimmt der Wissenschaftshistoriker George Dyson in " Darwin im Reich der Maschinen. Die Evolution der globalen Intelligenz" an, dass das Internet selbst die Verkörperung der künstlichen Intelligenz ist. Auf Darwin beruft sich auch Ray Kurzweil, der mit seinem Transhumanismus die Entwicklung des Menschen selbst zur unsterblichen Maschine verfolgt. Für beide Richtungen hat Darwin die gegen den Kreationismus zu setzende tröstliche Einsicht parat, dass sich alles weiterentwickelt.

Quelle : www.heise.de

[spoke1]

Sind 150 Jahre Darwin nicht genug?

 "Angenommen, das grundlegendste und allgemeinste Prinzip einer gegebenen Wissenschaft wäre seit einhundert Jahren bekannt und seitdem zum wichtigsten Fundament des Denkens und Forschens dieser Disziplin geworden. Sicher würde man dann denken, dass dieses Prinzip von jedermann als Fakt hingenommen würde, der auch nur im geringsten Maße mit dieser Disziplin in Berührung gekommen ist", klagte der amerikanische Biologe G.G. Simpson bereits vor rund 50 Jahren. "Denkt man das allerdings über die Biologie, so liegt man falsch."

Anlass dieser Klage war das 100-jährigen Jubiläums der Veröffentlichung von Darwins "On the Origin of Species" (dt. "Die Entstehung der Arten"). Doch viel hat sich (auch in Deutschland) an dieser Situation nicht geändert: In der Schulbiologie wird das Thema Evolution meist als eines der letzten behandelt; Politiker und Kirchenvertreter, also vermeintliche Eliten, äußern sich über Evolution gern so, dass sie mangelnden Sachverstand einfach durch umso größere Überzeugung wettmachen; und selbst führende Zeitungen füllen ihre Seiten lieber mit Nebensächlichkeiten, Anekdoten oder die Tatsachen auf den Kopf stellenden Klischees, als zu erklären, was es mit Darwins Theorie denn eigentlich auf sich hat.

Woher kommen wir? Diese scheinbar einfache Frage hatte bis weit ins 18. Jahrhundert hinein eine scheinbar einfache Antwort: Gott. Wir sind die Geschöpfe eines größeren Geistes. In einer offenbar so geordneten Welt, in der alle Teile bewundernswert ineinandergreifen, liegt es nahe, eine ordnende Hand zu postulieren, deren intelligenter Besitzer der Schöpfer der Welt ist. Die bekannteste Version des so genannten teleologischen Arguments (auch "argument from design") ist wohl die "Uhrmacher-Analogie" des britischen Philosophen William Paley aus dem Jahr 1802: Stieße er während eines Heide-Spaziergangs mit dem Fuße gegen einen Stein, so würde er sich kaum fragen, wie der Stein wohl dort hingekommen sei, da er plausiblerweise schon immer dort gelegen haben könne. Stieße er hingegen auf eine Uhr, so käme er nicht umhin zu denken, dass zu irgendeinem Zeitpunkt ein Uhrmacher existiert haben müsse, der die Uhr für den Zweck erschaffen habe, den sie augenscheinlich erfüllt. Zu guter Letzt sieht Paley – in seinem letzten Argumentationsschritt – ebensolche Zweckmäßigkeit, Ordnung und Komplexität in der Natur, womit für ihn bewiesen schien, dass es auch einen Schöpfer der Welt geben muss.

Nun ist das Argument zwar auf mehreren Ebenen fehlerhaft, aber es beschreibt immerhin korrekt das Problem: Komplexität in der Natur verlangt nach einer Erklärung. Der schottische Philosoph David Hume hatte das Argument zwar unter anderem in seinen "Dialogues Concerning Natural Religion" (dt. "Dialoge über natürliche Religion") widerlegt – sehr kurz gesagt, indem er auf die Endlosrekursion hinwies, auf die das Argument logisch hinausläuft: wer oder was schuf den Schöpfer? -, ohne allerdings eine Alternative anbieten zu können.

Das war der Stand der Dinge, als Charles Darwin, frisch von der Universität kommend, als Naturkundler auf einem Forschungsschiff der königlich britischen Marine, der "Beagle", auf eine insgesamt fast fünfjährige Weltreise ging, auf der nun endlich die entscheidenen Puzzlestücke zusammen sollten, die für Darwin nötig waren, um Humes und Paleys Rätsel zu lösen.

Die zu dieser Zeit noch vorherrschende Annahme einer göttlichen Schöpfung umfasste auch die Vorstellung, dass alle Arten einzeln und unabhängig von einander geschaffen wurden und natürlich wohldefinierte Einheiten bilden. Doch je länger Darwins Reise dauerte, desto klarer wurde ihm, dass dieses alte Bild nicht stimmen konnte: Warum zum Beispiel gibt es auf ozeanischen Inseln keine Landsäuger? Warum hat Australien keine endemischen Plazenta-Säugetiere, stattdessen aber solche mit Beutel, die, Spezies für Spezies, genau dieselben Lebensräume bewohnen wie ihre Plazenta-Doppelgänger? Darwin kommen in Sydney tatsächlich Gedanken an "zwei verschiedene Schöpfer" (Gould, Stephen Jay: "Darwin's Middle Road". In: "The Panda's Thumb") Und warum finden sich auf den Galápagos-Inseln mehr als ein Dutzend Finken-Arten, die, je nachdem, auf welcher Insel sie beheimatet sind, unterschiedliche ökologische Nischen besetzt haben, die auf dem südamerikanischen Festland von jeweils unterschiedlichen Spezies ausgefüllt werden?

20 Jahre später brütet Darwin immer noch über seinen Ideen, ohne sich durchringen zu können, sie endlich zu veröffentlichen. Erst eine kuriose Parallelität der Ereignisse im Jahr 1858 spornt seinen Ehrgeiz schließlich so weit an, dass er eine zusammenhängende Beschreibung seiner Theorie zu Papier bringt. Ein junger Naturforscher (und späterer Mitbegründer der Biogeographie), Alfred Russel Wallace, befindet sich zu dieser Zeit im Indonesischen Archipel, von einem Fieber an ein Bett auf den Molukken gefesselt. Hier erinnert er sich, laut seiner Autobiographie, an ein Essay des Ökonomen Thomas Malthus über Bevölkerungswachstum. Sowohl für Wallace als auch für Darwin - der 1838 "zum Vergnügen" Malthus' Essay liest - ist Malthus das letzte Mosaiksteinchen, das sie brauchen, um eine komplette Theorie zur Entstehung der Arten zu bilden. Darwin, der fast drei Jahrzehnte lang Fakten gesammelt und mit anderen Wissenschaftlern korrespondiert hatte, um auch wirklich sicherzugehen, dass er genug Argumente hatte, sah sich nun durch Wallace gezwungen, sein Material so schnell wie möglich publikationsfertig zu bekommen. Da in der Wissenschaftswelt der Ruhm für Entdeckungen dem gehört, der sie zuerst der einschlägigen Fachwelt kundtut, beschränkte sich Darwin in der gebotenen Eile darauf, nur eine "kurze Zusammenfassung" seiner Theorie als Buch zu veröffentlichen: "On the Origin of Species by Means of Natural Selection".

Die lässt sich in drei Punkten zusammenfassen: 1. Organismen unterscheiden sich aufgrund zufälliger Variation, und die Unterschiede sind (zumindest zum Teil) erblich; 2. Organismen produzieren mehr Nachkommen, als überleben (und sich wieder reproduzieren) können; 3. Die Nachkommen, deren Variation ihnen einen Reproduktionsvorteil in ihrer direkten Umwelt gibt, erlangen einen höheren Anteil an der Gesamtpopulation, und ihre vorteilhaften Variationen akkumulieren. Die ersten beiden Punkte sind unbestreitbare Fakten, der dritte eine unabdingbare Konsequenz daraus .

An ein paar Stellen sollte dieses Bild vielleicht konkretisiert werden, ohne dass darunter seine Einfachheit zu sehr leidet. Entscheidend für die Variation ist ihre Zufälligkeit: Wäre die Variation gerichtet, wäre es statistisch geradezu gesichert, dass sich zufällig ändernde Umweltbedingungen dafür sorgen würden, dass der betreffende Organismus schlechter an seine Umwelt angepasst wäre als vorher. Das Maß des relativen Erfolges einer Variante ist ihre relative Häufigkeit: Es ist also eine statistische Notwendigkeit, dass eine Variante mit einem (ingenieurmäßig beurteilbaren) Reproduktionsvorteil sich in einer gegebenen lokalen Umwelt im Vergleich zu anderen Varianten ausbreiten wird.

Durch die Akkumulation vorteilhafter Eigenschaften sind weiterhin zwei Dinge gesichert: Es ist ein Mechanismus gefunden, durch den sich in kleinen, graduellen Schritten im Prinzip beliebig komplexe Strukturen herausbilden können, ohne dass es einer a priori ordnenden Hand bedürfte; und durch die Akkumulation verschiedener Anpassungen in verschiedenen Gruppen entfernen sich über große Zeiträume auch ursprünglich sehr nah verwandte Gruppen so weit voneinander, dass sie irgendwann als getrennte Spezies betrachtet werden können.

Damit stand Darwin vor seiner Theorie wie der Legende zufolge Laplace vor Napoleon und konnte sich dasselbe sagen wie der Himmelsmechaniker dem Kaiser von Gottes Gnaden: "Gott? Den habe ich gar nicht gebraucht." Diese lobenswerte wissenschaftliche Einstellung, aus einer Theorie alle unnötigen Elemente zu entfernen, ohne die sie immer noch funktioniert, sieht sich auch heute noch dem Einwand gegenüber, inakzeptabler Reduktionismus zu sein. Selbst Wallace wollte zeitlebens nicht akzeptieren, dass der menschliche Intellekt ein Produkt des von ihm mitentdeckten Mechanismus sein könnte. Es ist beinahe eine greifbare Angst, der Mechanismus könne Phänomene nicht nur erklären und diskutieren, sondern sie geradezu magisch wegdiskutieren.

Dies ist sicher nicht der einzige irrationale Einwand, der gegen Darwins Große Idee vorgebracht wird. Fast endlos sind die Missverständnisse, die über Evolution immer noch bestehen; die leicht vermeidbaren Fehler in der Anwendung ihrer Prinzipien; und auch für die beinahe verleumderischen Dinge, die Darwin aus den unterschiedlichsten Richtungen angedichtet und fröhlich propagiert werden. Ein Großteil der Propaganda stammt zugegebenermaßen aus der Feder von Kreationisten, die immer verzweifelter nach Argumenten suchen, die die eine oder andere Form eines Schöpfers doch noch vor der Laplaceschen Nutzlosigkeit retten kann.

Zunächst ein Missverständnis: In beinahe jedem zweiten Beitrag in Fernsehen oder Printmedien wird leichtfertig von "perfekt angepassten" Lebensformen gesprochen. Dabei ist nicht Perfektion ein unverkennbares Zeichen für eine Entwicklungsgeschichte, sondern das Gegenteil davon: Der blinde Fleck unseres Auges ist die Folge einer "falschherum" eingebauten Netzhaut; Geburten sind heute gefährlicher als für unsere Vorfahren, weil das menschliche Gehirn größer wurde, die Beckenknochen aber nicht beliebig anpassbar sind; und Pandas, um ein populäreres Beispiel aufzugreifen, müssen deshalb den ganzen Tag fressen, weil sie von ihren fleischfressenden Vorfahren einen Verdauungstrakt geerbt haben, der Bambus nur extrem ineffizient verarbeitet. Bei näherem Hinsehen ist die scheinbare Perfektion der Natur eben nur ein "gut genug": Einen kleinen Tick besser als die direkte Konkurrenz zu sein, reicht bereits. Denn die Evolution kann nur auf bereits vorhandene Strukturen wirken und kleine Variationen dieser Strukturen bevorzugen, die an lokale Umweltbedingungen besser angepasst sind.

Ein fast ebenso beliebtes falsches Argument behauptet, die Definition der natürlichen Auslese sei ein logischer Zirkelschluss, eine Tautologie: Es überleben die am besten Angepassten, und das Kriterium für Angepasstheit ist - Überleben. Selbst in der "ZEIT" findet sich diese Beschreibung an prominenter Stelle, wobei man keinen Doktor in Biologie braucht (ein Dipl.-Ing. reicht), um zu sehen, dass vorteilhafte Variation der Grund für Überleben (besser: relativ mehr Nachkommen) ist: Es gab ab einem bestimmten Zeitpunkt immer mehr Mammuts mit immer dichterem Fell, weil es draußen kälter wurde (Gould, Stephen Jay: "Darwin's Untimely Burial". In: "Ever Since Darwin").

Ebenso beliebt ist der Einwand, ein Zufallsprozeß könne keine komplexen Strukturen hervorbringen. Die bekannteste Version ist wahrscheinlich eine Analogie des britischen Astronomen Fred Hoyle, der der die Wahrscheinlichkeit, dass sich komplexe Lebensformen durch natürliche Auslese gebildet haben, mit der verglich, daß ein Tornado auf einem Schrottplatz rein zufällig eine Boeing 747 zusammenwirbelt. Was Hoyle nie verstand, ist der kumulative Charakter der Auslese: Zufällig vorteilhafte Variationen werden beibehalten und bauen in für Menschen unüberschaubar vielen kleinen Schritten aufeinander auf. Zufall ist nur das Rohmaterial der Evolution, der Prozess an sich ist das genaue Gegenteil davon und bewahrt Designinnovation, wenn ein Produkt der Evolution damit mehr Erfolg hat als andere.

Auch diesen Spieß kann man umdrehen, dachte sich der amerikanische Biochemiker Michael Behe, und erfand den Begriff irreducible complexity (IC). Hiermit soll die Eigenschaft komplexer biologischer Strukturen gemeint sein, nur in Anwesenheit aller ihrer Einzelbestandteile eine Funktion zu haben - und deswegen nicht in kleinen, graduellen Schritten entstanden sein zu können, wie Darwins Theorie das fordert. Behes Argument ist das Herzstück einer kreationistischen Bewegung namens Intelligent Design (kurz ID), die nach Kräften versucht, ihre Weltanschauung in den amerikanischen Biologieunterricht zu schmuggeln.

Allerdings hat sie damit bereits vor Gericht kolossalen Schiffbruch erlitten, wo die logischen und biologischen Unzulänglichkeiten der Argumentation offengelegt wurden. In Kürze: Vorläuferstrukturen können auch anderen Funktionen gedient haben als ihre evolutionären Nachfolger - wie zum Beispiel die Knöchelchen in unseren Ohren, die in einem Vorfahr-Reptil der Säugetier einmal im Kiefergelenk saßen. In allen Beispielen der ID-Anhänger - dem bakteriellen Flagellum, dem Auge und der Blutgerinnung - können sehr wohl einzelne Bestandteile des Systems fehlen, ohne dass die Funktion verloren ginge. Und ein wichtiger wissenschaftstheoretischer Punkt: Die Annahme eines intelligenten Etwas, das die komplexen Strukturen geschaffen hat, erklärt nichts - es bräuchte im Gegenteil wieder selbst eine Erklärung. ID ist also nicht nur faktisch widerlegt, sondern noch nicht einmal eine wissenschaftliche Herangehensweise an das Thema Evolution.

Und wenn gar keine inhaltlichen Argumente mehr helfen, werden Darwin und seine Theorie eben für den sogenannten Sozialdarwinismus, Eugenik und damit in letzter Konsequenz für die Nürnberger Rassegesetze und den Holocaust verantwortlich gemacht. (Diese besonders perfide Strategie lässt auch die "ZEIT" nicht aus.) Die Argumentation ist dabei, dass unter Berufung auf des Philosophen Herbert Spencers Wort vom survival of the fittest, also dem Kampf ums Überleben, dieser auch von Darwin beschriebene Kampf kurzerhand als logisch folgende Norm für menschliche Gesellschaften aufgestellt wird. Wenn in der Natur die Stärksten gewinnen, sollten wir dafür sorgen, dass auch nur die stärksten Menschen an der Fortpflanzung der Art beteiligt sind. Das beschreibt zwar die Haltung der Eugeniker und der Rassenfanatiker zutreffend, ist aber ein Beispiel für künstliche Auslese, wie sie von Züchtern angewendet wird, und gerade nicht für natürliche Auslese, wie sie Darwin beschrieben hat. Natürliche Auslese lebt von zufälliger Variation, denn nur die ist eine Versicherung gegen sich ändernde Umweltbedingungen - an die auch nicht per se die Stärksten, sondern mal die Beweglichsten, mal die Nachdenklichsten am besten angepasst sind. Und nicht zuletzt ist es natürlich ein logischer Fehlschluss, aus einer faktischen Beobachtung eine normative Aussage abzuleiten.

Darwin waren alle diese möglichen Einwände bekannt, und er hat sie bereits in seinem Werk zu entkräften versucht. Was ihn selbst am stärksten bewegte, waren allerdings nicht die soeben angesprochenen ethischen Implikationen, die man in seine Theorie hineinlesen wollen könnte. Am meisten beeindruckt haben ihn die Zufälligkeit, die allem zugrunde liegt; allgegenwärtiger Tod und Zerstörung; und die komplexen Strukturen von ungeheurer Schönheit, die überall und über Jahrmillionen entstanden sind und noch immer entstehen. Und die Schlussfolgerung, dass es keinen übergeordneten Plan im Leben gibt, keinen liebenden Gott, der seine Geschöpfe beschützt - auch nicht Darwins Lieblingstochter Annie, die mit nur 10 Jahren stirbt -, dass aber gleichzeitig ein Mechanismus am Werk ist, der eine Welt von erhabener Eleganz und Faszination geschaffen hat, die für jeden empfindenden Menschen alleine Grund genug sein sollte, für ihre Erhaltung und einen würdevollen Umgang mit allen ihren Bewohnern zu kämpfen.


Quelle: http://www.heise.de

[SiLæncer]

Veränderungen im Körper, die aufgrund der Umweltbedingungen in der Entwicklungsphase entstehen, können bei Tieren an den Nachwuchs weitergegeben werden. Zu diesem Ergebnis kommen zwei neue Studien der Tufts University School of Medicine und der University of Alabama. Sollten sich diese Erkenntnisse, die an Ratten und Mäusen gewonnen wurden, auch auf den Menschen übertragen lassen, könnte dies dafür sprechen, dass beispielsweise die Auswirkungen einer frühen Kindesmisshandlung die Generationen überspringen können, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

Die Untersuchungen untermauern die 200 Jahre alte Evolutionstheorie des Jean-Baptiste de Lamarck, die zugunsten Darwins und Mendels eigentlich weitgehend verworfen worden war. Der so genannte Lamarckismus besagt, dass Organismen Eigenschaften, die sie sich während ihrer Lebenszeit angeeignet haben, an ihren Nachwuchs weitergeben können. "Diese Ergebnisse überraschen mich sehr und kommen zudem vollkommen unerwartet", meint Li-Huei Tsai, Neurowissenschaftler am MIT, der die Studien kennt.

Eine der Untersuchungen ergab, dass die Verbesserung der Fähigkeit des Gehirns, Nervennetzwerke neu zu knüpfen und ein damit einhergehender Boost für das Gedächtnis bei Mäusen an Jungtiere weitergegeben werden konnte. "Diese Studie ist vermutlich die erste, die zeigt, dass es generationsübergreifende Effekte nicht nur beim Verhalten gibt, sondern auch bei der Plastizität des Gehirns", meint Tsai.

Bei der Tufts-Untersuchung, die der Neurowissenschaftler Larry Feig vornahm, wurden Tiere genetisch so verändert, dass sie Gedächtnisprobleme bekamen. Sie wurden dann in einer stimulierenden Umwelt großgezogen – sie erhielten Spielzeuge, konnten sich frei bewegen und sozial interagieren. Das dauerte zwei Wochen während ihrer Jungtierphase. Dadurch verbesserte sich das Gedächtnis der Nager. Das allein war keine neue Erkenntnis, es ist bekannt, dass eine solche positive Umwelt die Gehirnfunktionen verbessern kann. Die Mäuse wurden dann in eine normale Haltung überführt, wuchsen auf und hatten Nachwuchs. Diese nächste Generation zeigte erstaunlicherweise auch ein verbessertes Gedächtnis, obwohl sie noch immer den erblichen genetischen Defekt aufwiesen und niemals einer stimulierenden Umwelt ausgesetzt worden waren.

Feig räumt zwar ein, dass er es bei seiner Studie mit einem Lamarckschen Phänomen zu tun habe, doch sei Darwin damit nicht vom Tisch. "Die Veränderungen bleiben nämlich nicht ewig vorhanden." Bei seiner Untersuchung verlor der Nachwuchs stimulierter Mäuse die Gedächtnisvorteile nach einigen Monaten.

Mehr zum Thema in Technology Review online:

    * Die Rückkehr des Lamarckismus?

Quelle : www.heise.de

[SiLæncer]

Darwin-Gegner gibt es nicht nur in den USA: Auch in Europa machen Hardcore-Kreationisten und Intelligent-Design-Anhänger Boden gut - und kämpfen dafür, ihre Ansichten auf die Bio-Lehrpläne zu bringen. Die seriöse Wissenschaft reagiert viel zu passiv auf die Erfolge der Fundamentalisten.

Er zögerte, weil er wusste, welche dramatischen Konsequenzen seine Erkenntnisse für das gängige Weltbild haben würden. 20 Jahre lang behielt Charles Darwin seine revolutionären Ideen zur Evolution für sich. "Es ist, als ob man einen Mord begeht", schrieb er einem Freund. Seine Angst war berechtigt, denn aus seiner Sicht war es kein geringerer als Gott selbst, der seiner Theorie der Evolution zum Opfer fallen würde. Und so wartete Darwin, studierter Theologe und Mann einer tief religiösen Frau, mit der Veröffentlichung seines fundamentalen Werkes "On The Origin Of Species". Bis er schließlich publizieren musste, weil ihm sonst Alfred Russel Wallace zuvorgekommen wäre.

Darwin behielt Recht: Schon zu seinen Lebzeiten wurde er heftig bekämpft und angefeindet. Und er wird es auch noch heute, 150 Jahre später: Kreationisten, fundamentalistische Christen, leugnen das Prinzip der Evolution und haben zum Gegenschlag ausgeholt. Sie drucken eigene Schulbücher, in denen Evolution als eine Ideologie diffamiert wird. Sie ziehen vor Gerichte, um zu erwirken, dass Intelligent Design, die abgeschwächte Variante des Kreationismus, parallel zur Evolution im Biologieunterricht gelehrt wird - als gleichberechtigte wissenschaftliche Theorie und Alternative zur Evolutionslehre.

"Es ist so, als würde man den Anspruch erheben, Astrologie in den Physikunterricht aufzunehmen", sagte James Williams von der University of Sussex bei der Fachtagung "Einstellung und Wissen zu Evolution und Wissenschaft in Europa", die am 20. Februar in Dortmund stattfand. Williams hat den Einfluss der Kreationisten im Vereinigten Königreich untersucht. Und der ist groß: Die Mehrheit der Briten zweifelt an der Evolution, 40 Prozent will Kreationismus im Biologieunterricht, ergab eine Umfrage aus dem Jahr 2006.

Für die Evolution, da sind sich Wissenschaftler einig, gibt es eine überwältigende Masse an Belegen. "Kein ernst zu nehmender Wissenschaftler zweifelt an der Evolution", sagte Ralf Sommer, Evolutionsbiologe an der Universität Tübingen. "Nur über die Mechanismen der Evolution wird diskutiert - es ist eine lebendige Disziplin."

Es ist immer wieder die gleiche Guerillataktik: Evolutionsgegner suchen Lücken und noch ungeklärte wissenschaftliche Fragen, um die gesamte Theorie Darwins zu diskreditieren.

Evolution ist ein fundamentales Prinzip und eine lebendige Wissenschaft - natürlich sind noch Fragen offen. Kein Grund aber, das Prinzip der Evolution als Ganzes in Frage zu stellen, meint Williams: "Es zweifelt doch auch keiner an der Gravitation, obwohl noch kein Physiker erklären konnte, warum Objekte eine Masse haben."

nd Wissenschaftler wissen heute: Evolution ist überprüfbar, sie muss nicht zwangsläufig Jahrmillionen dauern. "Wissenschaft kann manchmal sehr schnell gehen", sagte Claus Wedekind, Evolutionsbiologe von der Universität Lausanne. Teilweise so schnell, dass Wissenschaftler sie schon innerhalb einer Menschengeneration beobachten können.

Intelligent Design und Kreationismus hingegen sind keine wissenschaftlichen Theorien, weil sie nicht falsifizierbar sind. Sie postulieren einen Gott, eine Schöpfung und eine gelenkte Evolution. Wie aber will man das empirisch bestätigen oder widerlegen?

In Deutschland sagt etwa jeder Fünfte, dass er nicht an die Evolution glaubt. In den USA ist es jeder Dritte. Lange Zeit galt Kreationismus als ein rein US-amerikanisches Phänomen. Dabei gibt es kreationistische Strömungen auch in Europa, nur ist die Front gegen die Evolution hier nicht so homogen wie in den USA. Auf der einen Seite stehen die Kreationisten, selbst eine zersplitterte Gruppe, die sich in Hardliner, die Junge-Erde-Kreationisten, und in die abgeschwächtere Variante, die Intelligent-Design-Anhänger, aufteilt. Und auf der anderen Seite stehen die Kirchen, die sich nicht klar zu dieser Frage positionieren.

Anne Brasseur, Mitglied des Europarates, hat an dem Bericht " Die Gefahren des Kreationismus in der Bildung" mitgearbeitet. Ziel sei es, so sagt sie, die Evolutionslehre im Unterricht zu verankern. Dazu veranlasst sah sie sich durch Widerstände in einzelnen europäischen Ländern gegen Darwins Lehre. "Der ehemalige stellvertretende Bildungsminister Polens beispielsweise bezeichnete die Evolutionstheorie als Lüge", erzählt Brasseur. Und sie berichtet von noch weiteren negativen Beispielen:

    * In Russland machten sich viele Eltern gegen die Evolutionslehre an Schulen stark.
    * In Italien gab es im Jahr 2004 ein Dekret gegen die Evolutionslehre.
    * In der Schweiz plane die Vereinigung "Pro Genesis" einen Freizeitpark nach Vorbild des Creation Museum in den USA.
    * In Großbritannien hielten Kreationisten Konferenzen an Schulen ab.
    * In der Türkei veröffentlichte der islamische Kreationist Harun Yahya seinen "Atlas der Schöpfung" und verteilte Hunderte Exemplare umsonst an Bildungseinrichtungen weltweit.
    * In Deutschland sprach sich die hessische Bildungsministerin 2006 für die Lehre der biblischen Schöpfungstheorie im Biologieunterricht aus.
    * Der Verlag " Studiengemeinschaft Wort und Wissen" gibt ein eigenes Schulbuch mit Intelligent-Design-Inhalten heraus.

Anne Brasseur berichtet, dass es Widerstände des Vatikans gegen den Bericht des Europarates gab. Die Position der katholischen Kirche zur Evolution ist unklar. Zwar bestätigte Papst Benedikt XVI., dass Evolution und Schöpfung kein Gegensatz seien. Es gebe "viele wissenschaftliche Nachweise für die Evolution", sagte er im Juli 2007. Im April 2007 aber schrieb er in einem theologischen Fachbuch, die Existenz der Evolution sei "nicht beweisbar".

Im Jahr 2005 sorgte der österreichische Kardinal Schönborn mit einem Artikel in der "New York Times" für Aufsehen: In " Finding design in evolution" vertritt er die Idee einer Schöpfung und einer gelenkten Evolution - im Prinzip Intelligent Design.

"Was Kardinal Schönborn macht, ist sein Job", sagte ein Zuhörer bei der Fachtagung. "Religion konkurriert mit anderen Religionen und Weltanschauungen. Wissenschaft wehrt sich deswegen so schlecht gegen die kreationistischen Angriffe, weil sie nicht den Anspruch hat, eine Weltanschauung zu vermitteln." Zwar nehme sie für sich eine materialistische Methodik in Anspruch - sie wolle aber nicht den Materialismus verkünden.

So hat die Wissenschaft auf die kreationistischen Angriffe bisher eher reagiert als agiert. Und das nicht mal gut. Es gab auch wieder Versuche eines Dialoges. Günther Pass, Evolutionsbiologe an der Universität Wien, leitet auch die Fachdidaktik der Naturwissenschaften. Er berichtet von einer öffentlichen Diskussion Schönborns mit einer Molekularbiologin. "Heraus kam nur Geplauder", so Pass. Es sind Einzelne, wie der britische Evolutionsbiologe Richard Dawkins, die sich wehren.

Dabei war die Position der katholischen Kirche auch schon einmal anders: Benedikts Vorgänger, Johannes Paul II., hatte die Evolution noch rundherum anerkannt. " Evolution ist mehr als nur eine Hypothese", sagte er im Jahr 1996.

Auch Anne Brasseur berichtet, dass es Widerstände des Vatikans gegen den Bericht des Europarats gab. Ohne Erfolg. Mit 48 Stimmen dafür und 25 dagegen wurde er letztlich angenommen. Von den fünf deutschen Europarat-Abgeordneten stimmten übrigens drei dagegen, einer dafür und einer war abwesend.

Quelle : www.spiegel.de

[Snoop]

Also, wenn ich sowas lese, wird mir echt schlecht. Ich warte dann eigentlich nur noch auf eine neue Inquisition und den Zeitpunkt, an dem der erste Biologe öffentlich verbrannt wird. 

[Jürgen]

Das Ignorieren von Fakten führt nicht zu einer anderen Wahrheit, das sei allen Fundamentalisten dieser Welt in's Stammbuch geschrieben.

Leider hat die Menschheit diverse Eigenarten und eingebaute Fehler, die allein schon die Existenz eines allwissenden und allmächtigen Schöpfers unmöglich erscheinen lassen:

- Überbevölkerung, Umweltzerstörung, Krieg und Diskriminierung Andersdenkender sind Alltag, obwohl sie in keiner der grossen Religionen erlaubt sind
- das Sich-Erheben weniger Mächtiger über die übergrosse Mehrheit der Menschen ebenso, obwohl in fast allen Religionen im Grunde verboten
...

Das Bewahren der Schöpfung, samt wirklich allen Kreaturen, müsste logischerweise oberste Maxime sein, findet jedoch gerade in allen grossen Religionen eben nicht statt.

Wenn alle Entwicklungen in dieser Welt gottgemacht und vorbestimmt sind, erübrigt sich automatisch jede Diskussion, weil allein ER alles zu verantworten hat, nicht seine Labormäuse im Labyrinth.
Hat ER aber - nach Sintflut, Kreuzigung usw. - seine Verantwortung für's eigene Produkt schliesslich aufgegeben, gibt's automatisch keine göttliche Instanz mehr, der man Rechenschaft schulden würde. Und warum sollte man selbst noch zu erreichen versuchen, was ER schon lange aufgegeben hat...

Völlig sinnlos wäre jedenfalls schon jeder Ansatz, aus diesen einander widersprechenden Ansätzen einen Mischmasch zu konstruieren, um mittels einer daraus gezimmerten Religion die Menschheit unterdrücken zu wollen.
Obwohl mir scheint, dass 99+% gerade solchen behämmerten Ideologien folgen wollen, um sich selbst Denken und Verantwortung zu sparen, oder wenigstens eine hinlängliche Rechtfertigung für jedwedes abartige Verhalten zu konstruieren...

Somit bleibt nur ein möglicher Schluss, Darwin hat recht, und der überwiegende Teil der Menschheit ist bei'm Abstieg von den Bäumen leider abgerutscht und allzu heftig auf dem Kopf gelandet   

[SiLæncer]

Das Evolutionsprinzip galt ursprünglich nur für die Biologie. Inzwischen gehen immer mehr Forscher davon aus, dass Darwin die Tragweite seiner Theorie gar nicht erkannt hat. Sie sind sicher: Die Evolution wirkt in allem – in der Sprache, der Kunst, der Religion, der Ethik, der Wissenschaft. Selbst die Entstehung des Universums lasse sich damit erklären.

Als Kind sang der Bostoner Philosoph Daniel Dennett mit seiner Familie am Lagerfeuer gern ein Lied. Es hieß »Sag mir, warum?«. Warum scheinen die Sterne? Warum windet sich der Efeu? Warum ist der Himmel blau? Und warum liebst du mich? Und die Refrainantwort lautete stets »Gott« – weil Gott all das geschaffen hat. Das war eine herzerwärmende Antwort, an die sich der 66-jährige Professor an der Tufts University in Massachusetts noch heute gern erinnert. Jahrzehnte später hatte Dennett jedoch seinen Kinderglauben verloren. Er veröffentlichte ein ziegelsteindickes Buch, in dem er eine neue Weise anstimmte – die von »Darwins gefährlichem Erbe« (1997), einen langen Essay über die Evolution und den Sinn des Lebens. »Wenn ich einen Preis vergeben müsste für die beste einzelne Idee, die jemals ein Mensch hatte, würde ich ihn Darwin geben – vor Newton oder Einstein«, schwärmt der Philosoph.

Bis heute gilt Dennett als Vorkämpfer einer Bewegung von radikalen Darwinisten, die in der Evolutionstheorie einen totalen Umbruch im Denken über die Schöpfung sehen. Darwins Theorie gilt heute, 150 Jahre nach dem Erscheinen der »Entstehung der Arten«, für die überwältigende Mehrheit der Wissenschaftler als Faktum. Nicht einmal der Papst widerspricht ihr grundsätzlich. Nur ein paar Kreationisten und Anhänger des »Intelligent Design« stemmen sich den erdrückenden Beweisen entgegen. All die Komplexität des Lebens, davon sind die Forscher heute überzeugt, braucht keinen göttlichen Plan. Selbst ein Wunderwerk wie das menschliche Auge lässt sich durch evolutionäre Selektion erklären. Doch Radikaldarwinisten wie Dennett gehen noch einen großen Schritt weiter. Sie behaupten nämlich, dass das Evolutionsprinzip ein universeller Code sei, der weit über die Biologie hinaus gilt.

Quelle : www.pm-magazin.de

[SiLæncer]

Was sagen uns die Schneiderrechnungen von Berühmtheiten aus früheren Jahrhunderten? Sie geben zum einen Aufschluss über die Lebensumstände und Einkommensverhältnisse einer Person zu einer bestimmten Zeit. Zum anderen zeigen solche Rechnungen aber auch, welche Dienste und Leistungen überhaupt in einem bestimmten Jahrhundert angeboten wurden.

Auch die Rechnungen des jungen Charles Darwin für verschiedene Dienstleistungen, die ein britischer Forscher vor kurzem zufällig fand, sind in dieser doppelten Weise interessant. Überdies war bisher kaum etwas darüber bekannt, wie Darwin seine Studienzeit verbrachte. Die Zahlungen, die der Arztsohn aus Shrewsbury für Garderobe, Dienste und Barbiere leistete, zeigen ihn als jungen Gentleman, der den Shilling offenbar nicht dreimal umzudrehen brauchte.

"Vor diesem Fund wussten wir nicht wirklich viel über Darwins Alltag an der Universität Cambridge", sagt John van Wyhe, Direktor von "The Complete Work of Charles Darwin Online". "Es ist immer angenommen worden, dass er keine besonderen Spuren aus dieser Zeit hinterlassen habe. Das heißt, wir hatten ausgerechnet aus der Zeit, die ihn vermutlich am meisten prägte, nur ausgesprochen magere Informationen."

Diese Situation änderte ein Zufall: Der Ägyptologe Geoffrey Thorndike Martin entdeckte kürzlich in einem Stapel alter Papiere des Christ's College der Universty of Cambridge Rechnungsbücher aus dem 19. Jahrhundert, in denen Zahlungen aufgelistet waren, die die Studenten für diverse Dienste geleistet hatten. Die Studenten bezahlten nämlich einen Dienstleister wie einen Barbier oder einen Schuhputzer nicht selbst in bar. Stattdessen bekam der Dienstleister einen Beleg, den er dann bei der Verwaltung des Colleges einreichte und auf dessen Basis er dann bezahlt wurde.

Für die Studenten hingegen führte die Verwaltung Konten, in denen diese Dienste und ihre Kosten aufgeführt wurden. Einmal pro Vierteljahr hatten die Studenten die aufgelaufenen Kosten zu begleichen. In diesen Rechnungsbüchern tauchte Darwins Name in den Jahren 1828 bis 1831 ständig auf.

Regelmäßig nahm Darwin die Dienste eines Schuhputzers, eines Bettmachers und eines Kohlenträgers in Anspruch. Darüber hinaus gibt es aber auch immer wieder Ausgaben für einen Barbier, einen Gemüsehändler, einen Schneider, einen Kaminfeger, einen Apotheker, einen Gepäckträger, einen Kupferschmied, einen Küchenjungen, einen Glaser, einen Hutmacher, einen Schmied und eine Wäscherin.

Buchhändler-Rechnungen sind hingegen nur sehr selten aufgeführt. Der Student Darwin vergnügte sich lieber mit Schießen und Reiten, als über Büchern zu brüten. Darwin war wohl auch kein Gesundheitsapostel; er rauchte viel und sprach auch dem Alkohol gern zu.

Doch er hatte eine für die Zeit ungewöhnliche Vorliebe: Gemüse. Im Speisesaal des Colleges gab es zu Darwins Zeiten zum Mittag ein Stück Fleisch und ein Glas Bier für jeden Studenten. Darwin aber achtete peinlich genau darauf, dass er immer auch eine Portion Gemüse bekam, für die er fünfeinhalb Pennys extra pro Tag zahlte.

Quelle : www.pm-magazin.de

[SiLæncer]

Eine Mathematikerin der TU Berlin analysiert erstmals einen erfolgreich evolutionären Algorithmus für das Handlungsreisenden-Problem.

Vielleicht wäre die Weltliteratur ärmer, wenn der griechische Sagenheld Odysseus Menschen wie Martin Grötschel oder Madeleine Theile an Bord gehabt hätte. Auf seiner zwanzig Jahre währenden Odyssee verschlug es Odysseus an 16 Orte. Dabei legte er in Luftlinie 9913 Kilometer zurück, wie Grötschel, Mathematiker am Berliner Konrad-Zuse-Institut, berechnet hat. Die kürzeste Strecke wäre allerdings, so Grötschel, nur 6859 Kilometer lang gewesen.

Mit einer solchen Aufgabe, die einer naheliegenderen Anwendung wegen Handlungsreisenden-Problem genannt wurde, tun sich selbst heutige Computer schwer. Schon die 16 Orte der Odyssee ergeben 653837184000 mögliche Routen. Wie schnell ein Rechenverfahren eine optimale Lösung findet, hängt nach bisherigen Erkenntnissen exponentiell davon ab, wie viele Städte im Spiel sind. Wenn ein Computer heutiger Bauart die Optimierung einer Rundreise durch 16 Städte in fünf Minuten bewältigen könnte, würde ein hundert Mal so schneller Superrechner in derselben Zeit vielleicht nur zwanzig Städte schaffen. "NP-schwer" ("NP" steht für "nicht-deterministisch polynomiell") heißt diese Klasse von Problemen im Mathematiker-Jargon. Die Relevanz der Aufgabe reicht weit über die Routenplanung des namensgebenden Handlungsreisenden hinaus: Wenn etwa ein Roboterarm Lötpunkte auf einer Leiterbahn platziert, sollte auch dessen Weg möglichst kurz sein.

Die Berliner Mathematikerin Madeleine Theile, Doktorandin an der TU Berlin, ist dem Handlungsreisenden-Problem nun mit einem ganz neuen Ansatz zu Leibe gerückt: Sie verwendete einen sogenannten evolutionären Algorithmus. Mit erstaunlichen Resultaten, wie Theile unlängst auf einer Tagung in Tübingen vor etwa 200 Wissenschaftlern berichten konnte. Mit ihrem Verfahren errechnete sie eine optimale Lösung für 20 Städte. Das würde bei Experten für das Handlungsreisenden-Problem zwar nur ein müdes Gähnen auslösen – der Weltrekord, gehalten von Professor William Cook von der Universität Georgia Tech in Atlanta, liegt bei 85900 Orten. Doch die wahre Relevanz von Theiles Forschung liegt woanders: Es bringt nach Ansicht ihres Doktorvaters Martin Skutella die theoretische Forschung rund um die evolutionären Algorithmen nach vorn: "Mit evolutionären Methoden wird schon seit den sechziger Jahren gearbeitet, doch die Erforschung ihrer Funktionsweise ist erst etwas mehr als ein Jahrzehnt alt", erläutert Skutella. "Bis heute weiß keiner, wie ein Problem geartet sein muss, damit man einen evolutionären Algorithmus erfolgreich darauf ansetzen kann."

Bisher werden naturinspirierte Verfahren vor allem bei Praxisproblemen eingesetzt, deren Struktur sich nur schwer durchdringen lässt. "Es gibt Ingenieurprobleme, bei denen Hunderte Faktoren den Produktionsprozess beeinflussen, die man unmöglich alle in ein Modell einbeziehen könnte", erklärt Skutella. In der industriellen Bäckerei etwa wird die Qualität eines Teiges nicht nur von den Zutaten, sondern auch von den Einstellungen der Knetmaschine und so unwägbaren Bedingungen wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur in der Fertigungshalle beeinflusst.

Bei evolutionären Algorithmen wird dem Computer kein bestimmter Rechenweg vorgegeben, mit dem er stumpf sämtliche Kombinationen durchdekliniert. Stattdessen bildet sich die optimale Lösung für eine vorgegebene Aufgabe erst durch Versuch und Irrtum heraus. Wie in der natürlichen Evolution spielen dabei Mutation, Rekombination und Selektion die treibende Rolle: Zunächst werden zufällig erzeugte Lösungswege auf ein Problem losgelassen. Anschließend wird überprüft, welche Lösungen am besten sind. Untaugliche werden gelöscht, erfolgreiche kommen eine Generation weiter, können Teilinformationen mit anderen Kandidaten austauschen oder werden nach dem Zufallsprinzip geringfügig geändert. Die Menge aller Lösungskandidaten zu einem Zeitpunkt in dem Verfahren nennt man Population.

Das Problem dabei: Das Verfahren bleibt für den Anwender eine Blackbox. Irgendwann spuckt sie eine mehr oder minder brauchbare Lösung aus, aber niemand kann sagen, ob und warum sie wirklich die beste von allen denkbaren Möglichkeiten ist. Madeleine Theile beschreibt es so: Ein evolutionärer Algorithmus funktioniere wie "ein Wanderer, den man in eine Berglandschaft schickt, um die höchste Erhebung zu suchen", so die Mathematikerin. "Er wird auf den nächstbesten Berg klettern und sich umsehen. Wenn er von dort einen noch höheren entdeckt, klettert er wieder runter und geht den höheren hinauf." So komme man immer zu einer lokal optimalen Lösung. "Aber bei der Suche nach dem Optimum kann man auch stecken bleiben, wenn von dem Berg, auf dem ich stehe, kein höherer zu sehen ist – obwohl es ihn vielleicht gibt."

Praktiker nehmen solche Schwächen in Kauf, solange die naturinspirierten Rechenverfahren ihnen wenigstens schrittweise Fortschritte bringen. Mathematiker hingegen wollen die undurchschaubaren Verfahren verstehen, um sie besser nutzbar zu machen. "Wenn ein Algorithmus nur auf ein spezifisches Problem geeicht ist, kann er schon beim nächsten wieder scheitern", sagt Theile.

Die Mathematikerin analysierte nun das gut verstandene Handlungsreisenden-Problem, um nachzuvollziehen, durch welchen Lösungsraum ihr Algorithmus wandert und welche Gipfel er besteigt. An ihrem Rechenverfahren feilte sie so lange herum, bis sie garantieren konnte, dass der Wanderer während seiner Tour irgendwann dem höchsten Berg nahe kommt und ihn auch besteigt. Das Ganze funktioniert so: Theiles Population besteht aus einer Menge von Städtetouren. In jedem Evolutionsschritt wird eine Tour – ein Individuum – zufällig gezogen und mutiert, indem sie an mehreren wiederum zufällig gewählten Stellen aufgetrennt und neu zusammengefügt wird. Im folgenden Selektionsprozess wird die mutierte Lösung mit einem zufällig ausgewählten anderen Individuum aus der Population verglichen. Wenn die Mutation besser, das heißt die Gesamtlänge der Tour kürzer ist, ersetzt sie das Vergleichsindividuum.

Um zu garantieren, dass man sich irgendwann dem Optimum nähert, sind zwei Kniffe nötig: Erstens muss man mit der richtigen Populationsgröße anfangen, das sind nach Theiles Untersuchung bei n Städten etwa n mal zwei hoch n Individuen. Zweitens ist es entscheidend, im Mutationsprozess zu kontrollieren, an wie vielen Stellen eine Tour aufgetrennt und neu organisiert wird. Diese Erkenntnis ist durch Praxistests allein nicht zu gewinnen, sondern wurde von Theile mathematisch bewiesen. Durch diesen Beweis kann sie nun erstmals prognostizieren, wie viele Rechenschritte ein evolutionärer Algorithmus braucht, um sich dem Optimum zu nähern.

Ziel von Theiles Forschung ist es, Anwendern und Theoretikern – unabhängig vom Handlungsreisenden-Problem – ein Mittel in die Hand zu geben, mit dem sie sondieren können, in welchem Bereich evolutionäre Algorithmen überhaupt sinnvoll einsetzbar sind. In einem nächsten Schritt will Theile nun testen, ob sie die Leistungsfähigkeit ihres Algorithmus' durch Kreuzungen ihrer Individuen verbessern kann. Bislang kommt das Verfahren nur mit Mutation und Selektion aus. Auch andere kombinatorische Optimierungsprobleme hat sie bereits getestet. Bei Varianten des Problems der kürzesten Wege – das zum Beispiel bei Evakuierungssimulationen vorkommt – sehen evolutionäre Algorithmen ihren Angaben zufolge vielversprechend aus.

Weil es noch etwas dauern wird, bis ihre Resultate den Weg in die Praxis finden, stoßen Theiles Arbeiten im anwendungsorientierten Teil der Fachwelt noch auf Unverständnis. Sie hofft dennoch, "eines Tages an den Punkt zu kommen, wo ich mit meinen theoretischen Erkenntnissen einem Praktiker einen Tipp an die Hand geben kann". Ihr Doktorvater Skutella ist ebenfalls der Meinung, dass die dauerhafte praktische Nutzbarkeit natur-analoger Verfahren eine gründliche theoretische Analyse erfordert – auch wenn es viele Beispiele für Praxisanwendungen gebe. In der Gemeinde der evolutionären Programmierer werde zu wenig nach links und rechts geguckt: "Viele sind sich manchmal gar nicht bewusst, dass es für ihr Problem längst bessere Methoden gibt als evolutionäre Algorithmen." Skutella wünscht sich von allzu evolutionsbegeisterten Kollegen mehr Problembewusstsein: "Für Leute, die nur Hämmer benutzen, sieht alles wie ein Nagel aus."

Quelle : http://www.heise.de/tr/

[SiLæncer]

Evolution ist nicht zielgerichtet, also hat sie auch keine bestimmte Richtung. Trotzdem kann man fragen, ob sie reversibel ist – nämlich in diesem Sinn: Wenn die Bedingungen, die zur Herausbildung bestimmter Features führen, wieder ihre ursprüngliche Form annehmen – nähert sich die Natur dann ebenfalls wieder ihrem Ausgangszustand?

Die Frage ist nicht nur theoretischer Natur: Der Mensch ist derzeit dabei, die Bedingungen für die meisten Lebewesen auf diesem Planeten recht deutlich zu ändern, inklusive die für seine eigene Art. Gelingt es nun tatsächlich, diese unerwünschten Veränderungen rückgängig zu machen, passt sich das Leben auf der Erde dann problemlos wieder an die Ausgangsbedingungen an? Muss Mutter Natur sich etwas völlig Neues ausdenken, oder kann sie an Altbekanntes anknüpfen?

Beantworten lässt sich diese Frage am besten auf molekularer Ebene. Um ihr historisch beizukommen, fehlen uns nämlich jede Menge Daten. Man könnte zwar Beispiele wie das des Wals heranziehen – immerhin ein Säugetier, das sich ins Meer zurückgezogen hat. Allerdings ist der Walfisch eben kein Fisch, wie Kinder heute schon in der Grundschule lernen. Von Reversibilität kann man hier wirklich nicht sprechen – der Wal ist nur deshalb entstanden, weil die Natur für sie neue Wege gegangen ist.

Und auch sonst konnte die Forschung die Frage bisher nicht beantworten – es sei denn auf die kürzestmögliche Art mit dem Killerargument, dass Evolution immer irreversibel sei, weil es sich um einen historischen Prozess handele. Immerhin gibt der Satz wieder, welche Probleme man dabei hat, den historischen Prozess zu analysieren. Zum einen war es schwer möglich, den Ursprungszustand genau zu definieren. Zum anderen fiel es auch sehr schwer, die zur Evolution führenden Faktoren genauer auf Reversibilität abzutasten, weil man eben diese Faktoren nicht genau kennt.

Der evolutionäre Vorteil

Wie es sich mit der Reversibilität der Evolution auf molekularer Ebene verhält, beschreiben nun US-Forscher in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins Nature. In ihrem Paper untersuchen sie zwar nur einen winzigen Ausschnitt – doch der soll sich sehr gut verallgemeinern lassen. Die Wissenschaftler befassen sich mit den von den Wirbeltieren herausgebildeten Rezeptoren für Glucocorticoide, das sind Hormone, die in der Nebennierenrinde erzeugt werden und unter anderem den Stoffwechsel, das Nervensystem und das Herz-Kreislauf-System beeinflussen.

Die Rezeptoren dafür sind über Millionen von Jahren von Art zu Art effizienter und gleichzeitig spezifischer geworden und haben dabei auch neue Funktionen hinzugewonnen. Die Untersuchungen förderten eine Kette von fünf aufeinander folgenden Mutationen ans Tageslicht, die den Rezeptor jeweils ein Stück weit optimierten. Gleichzeitig destabilisierten sich dabei allerdings Elemente der Eiweißstruktur, die für das Funktionieren in der ursprünglichen Weise notwendig sind. Wollte die Evolution den ursprünglichen Zustand wieder herstellen, müsste sie erst diese Änderungen rückgängig machen.

Das Problem besteht nur darin, dass beim Rückgängigmachen jeder einzelnen Änderung noch kein evolutionärer Vorteil entsteht – obwohl genau dies die Voraussetzung für Evolution überhaupt ist. Es müsste also zunächst eine Kette von fünf zufälligen, für den Träger nicht vorteilhaften (aber auch nicht nachteiligen) Mutationen ablaufen, bevor sich die evolutionäre Änderung tatsächlich positiv auswirken kann. Eine solche Kette ist zwar nicht unmöglich, die Forscher halten sie aber zu Recht für sehr unwahrscheinlich. Mutter Natur denkt sich also besser jedes Mal einen neuen Weg zur Anpassung an geänderte Bedingungen aus.

Quelle : http://www.heise.de/tp/

[Jürgen]

Es kommt nicht gerade selten vor, dass bei'm Menschen Missbildungen uralte und normalerweise nicht mehr aktive Erbanlagen zutage fördern.
Danach hängt's von allerlei Faktoren ab, nicht nur von genetischen, ob sich das wiederaufgetauchte Merkmal hält oder sogar langfristig durchsetzt.

So scheint mir, dass Verstand zunehmend durch Gier ersetzt wird, Herz durch Hass, Wissen durch Aberglaube.

Aber auch das äussere Erscheinungsbild des Menschen kennt durchaus Varianten, die eher an Vorformen wie den CroMagnon-Menschen als den homo sapiens erinnert. Und gerade die Dumpfbacken und Vollhorste sind es ja, die über eine besonders hohe Fortpflanzungsneigung verfügen.

Es gibt viele Wege zurück.
Bloss, will man das wirklich???

Jürgen