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Biologie

Evolution zwischen Zufall und Wiederholung

Würde sich die biologische Evolution noch einmal genau so wiederholen? Wohl kaum. Denn Zufälle in der Vergangenheit beeinflussen die weitere Entwicklung.
Richard Lenskis langfristiges Evolutionsexperiment mit E. coli

Am 15. Februar 1933, kurz vor Antritt seiner Präsidentschaft, entkam Franklin D. Roosevelt durch Zufall einem geplanten Attentat. Der Täter stand dabei auf einer wackligen Bank, so dass er sein Ziel verfehlte. Wäre die Weltgeschichte sonst anders verlaufen? Eine mögliche Szenerie für die 1960er Jahre zeichnete der Schriftsteller Philip K. Dick in seinem Roman "Das Orakel vom Berge" ("The Man in the High Castle"), die viele von der entsprechenden Fernsehserie kennen: Die Nazis und Japaner haben den Zweiten Weltkrieg gewonnen und die USA unter sich aufgeteilt.

Auch wenn es wohl doch nicht so gekommen wäre – oft nahmen Einzelereignisse und Individuen immens Einfluss auf die Menschheitsgeschichte. Gilt das vielleicht auch für die Geschichte des Lebens, die biologische Evolution? Inwieweit hat mitunter der Zufall den weiteren Verlauf beeinflusst, etwa durch kleine, zunächst belanglose Mutationen? Philosophen und Historiker verwenden für solche Verflechtungen den Begriff Kontingenz. Sie meinen damit, dass eine zukünftige Entwicklung unter anderem von einem bestimmten Ereignis in der Vergangenheit abhängt, das selbst nicht zwangsläufig auftreten musste.

Für Biologen erwächst aus solchen Überlegungen die Frage, ob die Evolution der Organismen sich genau so oder mindestens sehr ähnlich wiederholen würde. ­Könnten wir sie also vorhersehen, etwa auf einem anderen Himmelskörper, wenn wir die Randbedingungen ver­stün­den? Denn im Unterschied zu vielen anderen Natur­phänomenen hat das Leben grundsätzlich eine Geschichte, das heißt eine Vergangenheit, die immer mitzählt. In seiner Evolution hat das Wirken von Selektionskräften unablässig sozusagen die Spreu vom Weizen getrennt. Zufällige Mutationen erzeugten Varianten, und die Selek­tion wählte darunter günstige Anpassungen an die je­weilige Umwelt aus, die oft beibehalten wurden. Zwar konnten durch so genannte genetische Drift mitunter vorteilhafte Merkmale wieder verloren gehen, und manchmal haben gewaltige Naturereignisse Verwerfungen bewirkt, doch die weitere Entwicklung fußte stets stark auch auf dem Gewesenen …

März 2018

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum der Wissenschaft März 2018

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  • Quellen

Blount, Z. D.: A Case Study in Evolutionary Contingency. In: Studies in the History and Philosophy of Biology and Biomedical Sciences 58, S. 82-92, 2016

Harms, M. J., Thornton, J. W.: Historical Contingency and its Biophysical Basis in Glucocorticoid Receptor Evolution. In: Nature 512, S. 203-207, 2014

Mahler, D. L. et al.: Exceptional Convergence on the Macro­evolu­tionary Landscape in Island Lizard Radiations. In: Science 341, S. 292-295, 2013

Quandt, E. M. et al.: Fine-Tuning Citrat Synthase Flux Potentiates and Refines Metabolic Innovation in the Lenski Evolution Experiment. In: eLife 4, e09696, 2015