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Lexikon der Neurowissenschaft: Evolution

Evolution w [von latein. evolvere = entwickeln], E evolution, 1) allgemein Entwicklung, Umwandlung, Höherentwicklung. 2) im engeren Sinne die biologisch-organismische Evolution. Die biologische Evolution bezeichnet die Wandlung der Lebewesen im Verlauf der Erdgeschichte, besonders als allmähliche ("Höher"-)Entwicklung (meist) von einfachen zu komplizierteren Formen. Diese Entwicklung wird nach der auf Ch. Darwin zurückgehenden Selektionstheorie durch natürliche Auslese (Selektion) an einem zufällig (durch Mutation und Rekombination) entstandenen Material an genetischer Variabilität erklärt. Als auslesende Faktoren wirken vor allem verschiedene Einflüsse der Umwelt ( siehe Zusatzinfo ). Evolution der Nervensysteme und Gehirne; Edinger (T.).

Evolution und Kultur: Evolution und Kultur sind nicht – wie gelegentlich behauptet – diametrale Gegensätze. Zum einen ist die Kulturfähigkeit ( siehe Tab. ) ein Resultat der Evolution, zum anderen interagieren Kultur und Evolution auch miteinander. So ist z.B. die Fähigkeit Erwachsener, Frischmilch zu verdauen, im Gegensatz zu Kleinkindern nicht universell, sondern breitete sich in Nordeuropa im Gefolge der Domestizierung milchgebender Haustiere vor 4000 bis 5000 Jahren aus. Das machte umgekehrt die Tierzucht lohnender, beeinflußte also die kulturelle Entwicklung. Frischmilch ist eine wertvolle Nahrung, setzt aber das Enzym Lactase zur Spaltung des Milchzuckers voraus. Rund 90% der Nordeuropäer haben dieses Enzym. Seine Häufigkeit nimmt nach Süden hin stetig ab – dort war diese Nahrungsquelle nicht so wichtig. Die Menschen, die vor vielleicht 12000 Jahren im vorderen Orient mit der Tierzucht begannen, vertrugen die Frischmilch nicht, hatten aber z.B. für die Deckung ihres Calcium-Bedarfs genügend Blattgemüse und Fische auf ihrem Speiseplan, und die Sonneneinstrahlung reichte dort auch eher zur körpereigenen Synthese des für den Calcium-Metabolismus wichtigen Vitamin D aus. Durch sein technisch-wissenschaftliches Können greift der Mensch zunehmend auch in die Natur ein, auch in seine eigene. Mit den wachsenden Möglichkeiten der gezielten Veränderung z.B. durch Züchtung und Gentechnik, aber auch durch Medizin und Ingenieurskunst, wird das Wirken der Evolution durch eine Schöpfung abgelöst – wenigstens vorübergehend. Dadurch können sich auch Gene verbreiten, die sonst rasch ausselektiert würden. Beispiele sind der rapide Anstieg der Kurzsichtigkeit (durch Sehhilfen leicht kompensierbar) und die Vermehrung von eigentlich gebärunfähigen Frauen mit zu schmalem Becken (durch Kaiserschnitt zu umgehen). Künftig könnten gezielte Eingriffe ins Erbgut die biologischen Fähigkeiten des Menschen rapide beeinflussen, z.B. auch die intellektuellen Fähigkeiten (Ethische Probleme in der Neurowissenschaft). Freilich sind letztlich auch diese Änderungen wieder der Evolution unterworfen. Es ist allerdings auch möglich, daß sich der Mensch – der genetisch ja noch immer an das nomadische Kleingruppenleben der Jäger und Sammler des Pleistozäns angepaßt ist, obwohl seine Existenzweise sich seither radikal gewandelt hat – selbst in eine Sackgasse der Evolution manövriert und zum Aussterben verurteilt, so daß unsere Zukunft an unserer Vergangenheit scheitert. Evolutionäre Ethik, Zukunft der Neurowissenschaft.

Evolution

Wir beobachten heute, daß die Großgruppen des Organismenreiches (z.B. Pflanzen, Tiere: Amphibien, Reptilien, Säugetiere, Vögel und andere) ziemlich unvermittelt nebeneinander stehen. Es hat stets große Schwierigkeiten bereitet, zu verstehen, daß diese in ganzen Merkmalskomplexen völlig verschiedenen, diskontinuierlichen "Organisationstypen" durch kontinuierliche Veränderungen auseinander hervorgegangen sind. Fossil überlieferte Bindeglieder ("connecting links"), welche die Abstammung von einem gemeinsamen Ahnen vorstellbar machen, sind selten. Damit entsteht der Eindruck einer durch Saltation, durch "Typensprünge" entstandenen makroevolutiven Vielfalt. Durch die Theorie der additiven Typogenese (Heberer) und zum Teil durch Fossilfunde belegt, wird deutlich, daß neue Typen mit ihren Merkmalskomplexen nicht plötzlich entstehen, sondern daß es eine Übergangszone gibt, in der sie kontinuierlich aufgebaut werden (Mosaikevolution nach Simpson). Hat sich auf diese Weise ein bestimmtes Merkmalssyndrom entwickelt, das sich unter einer bestimmten Konstellation der Randbedingungen als besonders erfolgreich erweist, so werden Träger dieses Merkmalssyndroms in die Lage versetzt, Organismen mit einem ähnlichen, aber noch unvollständigen Merkmalssyndrom auszukonkurrieren. Auf diese Weise werden die "Typensprünge", die einer kontinuierlichen, graduellen Evolution scheinbar widersprechen, verständlich. Eldredge und Gould haben 1972 ein Modell aufgestellt, das sie punctuated equilibrium (unterbrochenes Gleichgewicht) genannt haben. Hierbei wird richtig auf das Phänomen verwiesen, daß evolutionäre Transformationen relativ (!) rasch verlaufen können und ihnen dann unter Umständen lange Zeiten ohne größere Veränderungen ("im Gleichgewicht") folgen. Diese Vorstellungen werden als Punktualismus jenen gegenübergestellt, die eine kontinuierliche Abwandlung annehmen (Gradualismus). Von der Mehrzahl der Evolutionsbiologen abgelehnt wird jedoch die Vorstellung, daß die "punctuated equilibria", also die Übergänge von einem stabilen Stadium (Gleichgewicht) zum anderen, sprunghaft erfolgen. Dadurch sollen Diskontinuitäten entstehen, die mit den "hopeful monsters" (durch zufällige Großmutationen entstandene, aber dennoch lebensfähige "neue Typen") von Goldschmidt verglichen werden. Damit erneuert dieses Modell die längst ausdiskutierte und überholte Vorstellung, daß durch einen einzigen Schritt, ausgehend von einem einzigen Individuum, eine neue Art oder höhere taxonomische Einheit mit neuen Anpassungen entstehen könnte. Dafür gibt es (abgesehen von Artbildung durch Polyploidisierung im Pflanzenreich) keinerlei Evidenz. Alle verfügbaren Kenntnisse sprechen dafür, daß sich Evolution in kleinen Schritten durch Veränderung von Populationen abspielt und daß die Faktoren, welche für die Adaptiogenese, Artbildung und Einnischung (also für die Mikroevolution) verantwortlich sind, ausreichen, um auch das Entstehen der höheren taxonomischen Einheiten zu erklären.

Evolution und Kultur

Evolution der Kulturfähigkeit

Entwicklungsstufe kognitive Komponenten Beispiele

Lernen Imitation Lehren Symbolismus
akulturell + die meisten Tiere
präkulturell + + Vögel und viele Säugetiere
protokulturell + + + Delphine, Wölfe, Hunde, Löwen, Elefanten, Menschenaffen
eukulturell + + + + Menschen

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