Über das anthropische Prinzip in der Evolution

Das anthropische Prinzip in einer „schwachen“ Form besagt, dass das von uns beobachtbare Univer­sum so beschaffen sein muss, dass es Beobachter mit umfasst, die imstande sind, sich eine Vorstellung des Universums (oder der Abläufe in ihm) zu machen. Die biologische Form des Prinzips lautet, dass die Evolution so abgelaufen sein muss, dass ein intelligentes Wesen dabei entstand, das imstande ist, den Prozess der Evolution zu verstehen. Das klingt tri­vial, da wir Menschen erstens da sind, zweitens zum Universum und zur belebten Natur gehören, und drittens über Verstehensprozesse mit der natürlichen Welt interagieren. Was ist, muss auch möglich sein, also warum daraus ein Prinzip machen?

Wissenschaftstheoretisch ist es allerdings nicht ganz trivial, dass das Subjekt des Forschens Teil des erforschten Phänomens ist. Und es ist nicht trivial, dass die Existenz dieses Subjekts physikalisch eine Feinabstimmung der kosmischen Variablen erfordert, ohne die Leben in der uns bekannten Form nicht möglich wäre. Der Energiezustand des Elektrons, die schwache Wechselwirkung und andere unabhängige Konstanten dürften nicht anders sein, sonst ergäbe sich ein Universum ohne Lebewesen und damit ohne den Menschen. Aber was beweist diese unwahrscheinlich anmutende Feinabstimmung?

Naturwissenschaftlich nichts, denn ein Plausibilitätsargument ist davon abhängig, dass man die Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses beziffern kann. Dazu muss man das „Set“ aller möglichen Ereignisse kennen oder abschätzen. Quantitative Aussagen über die physikalische Möglichkeit oder Unmöglichkeit anderer Universen mit anderen Naturkonstanten sind auf dem derzeitigen Stand der Physik jedoch nicht verfügbar. Dennoch gab und gibt es Versuche, aus dem verblüffenden physikalischen Sachverhalt ein „starkes“ anthropisches Prinzip abzuleiten, indem man physikalische, philosophische und religiöse Gründe für ihn anführt. Und in der Tat weckt die prekäre physikalische Grundlage des Lebens erst einmal Staunen, sie spricht unseren ästhetischen Sinn an, vielleicht auch die Sehnsucht nach einer visionären Gesamtschau der Welt. Aber welche Schau ergibt sich aus der ästhetischen Anmutung des „starken“ anthropischen Prinzips? Die Deutungen reichen von göttlicher Vorsehung über eine innere Zielgerichtetheit des Kosmos (immanente Teleologie) bis zur Spekulation über ein Multiversum, in dem alle möglichen Kosmologien realisiert sind. Anders als das „schwache“ anthropische Prinzip lässt sich das „starke“ allerdings nicht direkt auf die Biologie übertragen. Physik und Biologie sitzen naturwissenschaftlich nicht im gleichen Boot. Denn wir wissen nicht, ob die Entstehung von Leben bzw. die Existenz des Menschen evolutionär von fein abgestimmten Anfangs- und Randbedingungen abhängig war, und welche dies gegebenenfalls waren. Wie wahrscheinlich war der Übergang von unbelebter Materie zu belebter Materie? Die Antwort setzt ein theoretisches Verständnis des Vorgangs voraus, das bisher fehlt. Gar nichts wissen wir über die Wahrscheinlichkeit für die Entstehung von Intelligenz oder des Menschen in der Evolution.

Viele Wege, wenige Resultate?

Das Facettenauge der Insekten ist eines von Conway Morris Beispielen, denn es ist trotz seiner Komplexität bei mehreren Gruppen von Gliedertieren unabhängig entstanden. Im Bauplan der Gliedertiere stellt das Facettenauge also ein evolutionäres Produkt dar, das mit großer Wahrscheinlichkeit auf verschiedenen Wegen erreicht wird. Aber nicht immer, denn es gibt einige Spinnen mit Kameraaugen, und nahe Verwandte unter den Borstenwürmern haben sie ebenfalls entwickelt. Dennoch spricht die Allgegenwart solcher Konvergenzen in der Stammesgeschichte dafür, dass trotz der statistisch nahezu unendlichen Entwicklungsmöglichkeiten die Ergebnisse der Evolution inhärent in gewissem, vielleicht in hohem, Maß determiniert sind. Allerdings gilt dieser Schluss nur für die „mittlere“ Ebene der Evolution innerhalb bestehender Baupläne. Auf der Ebene der Gesamtökologie könnte es anders sein. Es ist sicherlich so, dass der „große“ Prozess der Evolution rückgekoppelt verläuft, dass seine eigenen Resultate die Bedingungen für weitere Veränderungen verändern. Es könnte deshalb in der Naturgeschichte Phasen mit hohem und mit geringem Innovationspotential gegeben haben. Seit 500 Millionen Jahren hat sich zum Beispiel kein neuer Tierstamm, also kein grundsätzlich neuer Bauplan im Tierreich, mehr etabliert.

Aber immerhin ließ sich – so meinte man – die damalige Entstehung der fünf basalen Tierstämme an ihren Bauplänen erkennen: Die Schwämme stehen an der Basis, da sie weder echte Gewebe, noch Nerven oder Muskelzellen aufweisen. Von ihnen leiten sich alle übrigen Tiere ab, die kuriosen Plattentierchen, die Rippenquallen und die Nesseltiere (Medusen und Polypen), die zusammen die Schwestergruppe aller spiegelsymmetrisch gebauter Tiere (Bilateralia) bilden. (Zu letzteren gehören die Wirbeltiere und der Mensch.) Kladistische Analysen störten jedoch diesen scheinbar offensichtlichen Weg vom Einfachen zum Komplexen. Sie rückten die Rippenquallen näher an die Bilateralia als an die Nesseltiere heran, aber immerhin standen die Schwämme weiter an der Basis des Tierreichs. Doch seit 2013 liegt von Schwämmen, Rippenquallen, Nesseltieren, Bilateralia und Plattentieren mindestens je eine vollständige genetische Sequenz vor. Ihr Vergleich spricht derzeit dafür, dass Rippenquallen die Schwestergruppe aller anderen Tiere bilden, also auch der Schwämme. Ihre komplizierten Merkmale, so scheint es, sind unabhängig von denen der anderen höheren Tiere entstanden. Dieses Ergebnis belegt wieder einmal, wie irreführend es sein kann, ästhetische Ordnungs und Strukturerwartungen auf die Natur zu übertragen. Die Annahme, dass Komplexifizierung ein Grundgesetz der Stammesgeschichte bildet, bestätigte sich für die Herausbildung unserer Tierwelt vor mehr als 500 Millionen Jahren jedenfalls nicht.

Ein anderes Beispiel: Man erwartete bis vor einem guten Jahrzehnt eine Symmetrie zwischen der Anzahl aktiver Gene und der Komplexität eines Organismus: Je komplizierter, desto mehr genetische Information. Das erwies sich für höhere Lebewesen als grundsätzlich falsch. Antonis Rokas sagt zum Fall der Rippenquallen: „Mit dem Befund... sollten wir die von teleologischem Denken geprägte Vorstellung ablegen, dass die frühe Evolution der Tiere wie ein linearer Vormarsch evolutionärer Formen von 'einfach' nach 'komplex' verlief.“ An die Stelle einer ästhetischen Gestalt der Stammesgeschichte tritt damit eine dramatische Gestalt. Sie nimmt stärker die Züge einer echten Geschichte an, verglichen mit ihren „mittleren“ Prozessen. Dazu gehört auch die Einsicht, dass der Gang der Evolution (anders als die Entwicklung des Kosmos) durch Zufallsereignisse entscheidend beeinflusst wurde. Das bekannteste Beispiel ist der Einschlag eines Meteoriten am Ende der Kreidezeit, der die Dinosaurier auslöschte und die Ausbreitung der Säugetiere ermöglichte. Ohne dieses ebenso monumentale wie unvorhersehbare Geschehen hätte es vielleicht intelligentes Leben auf Terra gegeben, aber sicherlich keine Menschen. Die Dynamik der Evolution scheint auf verschiedenen Ebenen verschieden zu sein. Auf der einen Ebene werden Zufallsereignisse „weggemittelt“, auf der anderen Ebene bestimmen sie, was danach geschieht. Der Fluss der Geschichte durchläuft Kurven und Stromschnellen, und auch das Leben kann – wie Heraklit es sagte – nicht zweimal im gleichen Fluss baden.