Dogmatismus in der Biologie

In den vergangenen Jahrzehnten hatte ich mehrere Forschungsprojekte in der Biologie. Dabei fiel mir ein Unterschied zur Physik auf: In der Biologie schienen bestimmte Auffassungen erstaunlich lange als nahezu unangreifbar zu gelten. Besonders in der Evolutionsbiologie hatte ich mehrfach den Eindruck, dass alternative Ideen zunächst beinahe reflexartig abgewehrt wurden, wenn sie den von bestimmten Autoritätspersonen vertretenen Lehrmeinungen widersprachen. Einer meiner Biologie-Kollegen sprach in diesem Zusammenhang von „Platzhirschen“. Mit Interesse habe ich deshalb beobachtet, wie sich bei mehreren Themen im Laufe der Jahre die wissenschaftliche Stimmung allmählich wandelte. Im Folgenden möchte ich drei solche Beispiele betrachten: 1. die Frage der sympatrischen Artbildung, 2. die Diskussion um Gruppenselektion und 3. die Durchlässigkeit der Weismann-Barriere.

1. Früher galt in der Evolutionsbiologie fast als selbstverständlich, dass neue Arten nur durch geografische Trennung entstehen können. Diese Auffassung wurde vor allem durch den Evolutionsbiologen Ernst Mayr geprägt, eine der einflussreichsten Figuren der „Modernen Synthese“ des 20. Jahrhunderts. Mayr argumentierte: Solange sich Individuen einer Population frei miteinander paaren können, verhindert der ständige Genfluss eine dauerhafte Aufspaltung. Erst wenn Populationen durch Gebirge, Flüsse, Gletscher oder große Entfernungen voneinander getrennt werden, können sie sich unabhängig entwickeln. Über viele Generationen sammeln sich Unterschiede an, bis schließlich zwei Arten entstehen, die sich nicht mehr erfolgreich kreuzen können. Diese sogenannte allopatrische Artbildung schien hervorragend zu bekannten Beispielen zu passen, etwa verwandten Arten auf verschiedenen Inseln. Deshalb betrachteten viele Biologen sympatrische Artbildung, also die Entstehung neuer Arten im selben Lebensraum, lange als theoretische Kuriosität, aber kaum als realistischen Mechanismus der Natur.

   Doch in den 1990er Jahren begann ein Umschwung aus zwei Richtungen zugleich. Einerseits zeigten mathematische Modelle, dass ökologische Unterschiede und nicht-zufällige Partnerwahl innerhalb eines Lebensraums  zu einer Aufspaltung führen können. Wenn beispielsweise manche Individuen einer Population sich bevorzugt in flachen Gewässerbereichen aufhalten, andere in tieferen Regionen, und sie sich zusätzlich bevorzugt mit Partnern mit derselben Vorliebe paaren, kann sich die Population auch ohne geographische Barriere allmählich trennen. Andererseits lieferten moderne molekulargenetische Methoden erstmals direkte Daten aus der Natur. Besonders Untersuchungen an Buntbarschen in afrikanischen Seen, an Insekten und an Pflanzen zeigten, dass viele Arten offenbar tatsächlich sympatrisch entstanden sind. Die Natur ist also vielfältiger, als man zur Zeit Mayrs dachte.

2. Lange Zeit erklärten Biologen altruistisches Verhalten damit, dass Tiere oder Menschen „zum Wohl der Art“ handeln. Wenn sich etwa Vögel gegenseitig warnen, obwohl der Rufer dadurch selbst gefährdet wird, oder wenn Arbeiterameisen auf eigene Fortpflanzung verzichten, schien das intuitiv sinnvoll: Solche Verhaltensweisen helfen der Gruppe oder sogar der ganzen Art zu überleben. Doch in den 1960er Jahren kam eine scharfe Gegenbewegung. Evolutionsbiologen wie George C. Williams und später Richard Dawkins argumentierten, dass Evolution vor allem auf der Ebene von Genen und Individuen wirkt. Innerhalb einer Gruppe haben egoistische Individuen ihrer Meinung nach einen Vorteil gegenüber altruistischen. Wer selbst weniger opfert und trotzdem vom Verhalten der anderen profitiert, hinterlässt im Durchschnitt mehr Nachkommen. Das berühmte Bild vom „egoistischen Gen“ prägte daraufhin über Jahrzehnte das Denken vieler Biologen.

   Doch damit war die Geschichte nicht beendet. Seit den 1980er und 1990er Jahren begann sich die Sichtweise erneut zu verändern. Mathematiker und Evolutionsbiologen entwickelten Modelle, die zeigten, dass Selektion gleichzeitig auf mehreren Ebenen wirken kann: innerhalb von Gruppen z.B. zugunsten egoistischer Individuen, aber zwischen Gruppen zugunsten kooperativer Gemeinschaften. Gruppen mit vielen kooperativen Mitgliedern können stabiler, produktiver oder erfolgreicher sein als Gruppen voller Egoisten. Gleichzeitig lieferten Beobachtungen und Experimente neue Hinweise darauf, dass Kooperation in der Natur eine viel größere Rolle spielt als früher angenommen. Evolutionsbiologen wie David Sloan Wilson oder später auch Edward O. Wilson betonten deshalb die Bedeutung von Gruppenselektion beziehungsweise „Multilevel Selection“. Heute glauben nur noch wenige Biologen an ein einfaches Bild rein egoistischer Evolution.

3. Die sogenannte Weismann-Barriere galt lange als eines der fundamentalsten Prinzipien der Biologie. Der deutsche Biologe August Weismann argumentierte im späten 19. Jahrhundert, dass zwischen den Körperzellen eines Organismus und seiner Keimbahn – also den Zellen, aus denen Ei- und Samenzellen entstehen – eine strikte Trennung besteht. Informationen können demnach nur von der Keimbahn zum Körper fließen, aber nicht zurück. Erfahrungen oder Veränderungen, die ein Individuum im Laufe seines Lebens macht, sollten deshalb nicht vererbbar sein. Die Vorstellung, Umwelt oder Erleben könnten Spuren in späteren Generationen hinterlassen, galt seitdem vielen Biologen als widerlegt.

   Doch in den letzten Jahrzehnten hat sich dieses Bild verändert. Die moderne Epigenetik zeigte, dass Organismen neben ihrer DNA auch weitere Informationen weitergeben können: chemische Markierungen am Erbgut, kleine RNA-Moleküle oder Proteine. Besonders Experimente an Würmern und Mäusen machten deutlich, dass Hunger, Stress oder andere Erfahrungen Auswirkungen auf die Nachkommen haben können. Die klassische Weismann-Barriere erscheint deshalb heute nicht mehr als völlig undurchlässige Mauer. Stattdessen sehen viele Biologen sie eher als Grenze mit kontrollierten Kommunikationswegen. Der Physiologe Denis Noble formulierte dies pointiert: Biologische Barrieren seien in lebenden Systemen gerade nicht dazu da, alles abzuschotten, sondern selektiv zu regulieren, was hindurchgelangt und was nicht. Zellmembranen funktionieren schließlich genauso: sie trennen Innen und Außen, ermöglichen aber zugleich kontrollierten Austausch.

Die beschriebenen Beispiele zeigen für mich vor allem eines: Dogmatismus ist eine allgemeine menschliche Versuchung. Wir neigen dazu, an vertrauten Denkmodellen und Interpretationen festzuhalten, vor allem wenn die Wirklichkeit so komplex ist wie in der Biologie. Gerade deshalb ist es wichtig, offen dafür zu bleiben, eigene Überzeugungen zu hinterfragen, wenn neue Argumente oder Erkenntnisse auftauchen. Das gilt nicht nur für wissenschaftliche Theorien, sondern auch für manche Aspekte unseres Glaubens, wie zum Beispiel unsere Bibelauslegung. Wirkliche Wahrheitsliebe zeigt sich darin, dass man bereit bleibt, dazuzulernen und das eigene Denken korrigieren zu lassen.

 Eine Liste aller bisherigen Blogeinträge befindet sich hier. Der Blogeintrag zu Barbara McClintock und den "springenden Genen" bringt ein weiteres Beispiel dafür, wie lange es dauern kann, bis neue Erkenntnisse sich durchsetzen.