ÜBER DIE MATERIE DES GEISTES. Relektüre von Edelman 1992. Reflexion auf den Begriff ‚Fitness‘

Edelman, Evolution, Fitnesswert, Leben

Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild, ISSN 2365-5062, 13.Sept. 2018
URL: cognitiveagent.org
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Autor: Gerd Doeben-Henisch
Email: gerd@doeben-henisch.de

LETZTE ÄNDERUNG: 1.Dez.2018, Wiederholung der vorausgehenden Diskussion gestrichen. Kumulierte Zusammenfassungen sind HIER.

Gerald M.Edelman, Bright Air, Brilliant Fire. On the Matter of the Mind, New York: 1992, Basic Books

 

Im Anschluß an Kap.8 von Edelman sei hier hochmals explizit der Aspekt der ‚Fitness‘ herausgegriffen. Da die Mechanismen hinter diesem Begriff in seinem Text etwas unklar bleiben.

ZWISCHENREFLEXION: BEGRIFF ‚FITNESS‘

  1. Außer dem bislang Gesagten (siehe oben Punkte 1-44) ist es vielleicht hilfreich, sich klar zu machen, wie genau das Zusammenspiel zwischen der Fitness biologischer Systeme und den jeweiligen Umgebungen beschaffen ist.
  2. Ein grundlegender Tatbestand ist jener, dass die Umgebung der biologischen Systeme auf der Erde von Anfang an eben die Erde war und ist bzw. das Sonnensystem bzw. unsere Milchstraße bzw. das gesamte bekannte Universum. Diese Vorgabe ist für alle biologische Systeme bislang nicht verhandelbar. Wenn ein biologisches System sich behaupten will, dann in diesem konkreten Ausschnitt des Universums und nirgendwo sonst.
  3. Zugleich wissen wir, dass die Erde seit ihrer Entstehung samt Sonnensystem und dem ganzen Kontext zu allen Zeiten ein hochdynamisches System war und ist, das im Laufe von Milliarden Jahren viele dramatische Änderungen erlebt hat. Sich in dieser Umgebung zu behaupten stellt eine schier unfassbare Leistung dar.
  4. Ob sich im Laufe der Zeit eine bestimmte Lebensform L auf der Erde ‚behaupten‘ oder gar ‚vermehren‘ konnte, hing einzig davon ab, ob diese Lebensform L im Laufe der Generationen in der Lage war, hinreichend viele Nachkommen unter den konkreten Bedingungen der Umgebung zu erzeugen und am Leben zu erhalten. Die Anzahl der Nachkommen einer Generation der Lebensform L kann von daher als Bezugspunkt zur Definition eines ‚Fitness-Wertes‚ bzw. dann der ‚Fitness‘ einer Lebensform genommen werden. Eine häufige Schematisierung dieser Sachverhalte ist die folgende:
  5. POP(t+1) = o(POP(t)), t>0 := Die Population ‚POP‘ zum Zeitpunkt t+1 ist das Ergebnis der Anwendung der Populationsgenerierungsfunktion ‚o‘ auf die Population zum Zeitpunkt ‚t‘, wobei ‚t‘ größer als 0 sein muss. Die Funktion ‚o‘ kann man dann weiter analysieren:
  6. o=e x c := Die Populationsgenerierungsfunktion ‚o‘ ist das Ergebnis der Hintereinanderausführung der beiden Teilfunktionen ‚e‘ (‚earth-function‘) und ‚c‘ (‚change-funtion‘). Diese kann man weiter analysieren:
  7. e : 2^(POP^2) x 2^POP x EARTH —–> POP := Die earth-function e nimmt Paare von Individuen (potentielle Eltern) der Population, zusätzlich kann es beliebig andere Individuen der Population geben (Jäger, Beute, Artgenossen…), und dann die Erde selbst mit ihren Eigenschaften, und transformiert daraus nachfolgende Individuen, Abkömmlinge. Es ist schwer zu sagen, ‚wer‘ hier über Leben und Tod entscheidet: einerseits legen die konkreten Bedingungen der Erde und die Art der Zeitgenossen fest, unter welchen Bedingungen eine Lebensform überleben kann, andererseits hängt ein Überleben auch davon ab, welche ‚Eigenschaften‘ eine Lebensform besitzt; ob diese leistungsfähig genug sind, unter den gegebenen Bedingungen ‚leben‘ zu können. Nimmt man die Population der Lebensformen als ‚Generator‘ neuer Formen (siehe nächsten Abschnitt), dann wirkt die konkrete Erde wie eine Art ‚Filter‘, das nur jene ‚durchlässt‘, die ‚passen‘. ‚Selektion‘ wäre dann ein ‚emergentes‘ Phänomen im radikalen Sinne, da dieses Phänomen nur im Zusammenspiel der beiden Faktoren ‚Erde‘ und ‚Population‘ ’sichtbar‘ wird. Ohne dieses Zusammenspiel gibt es kein Kriterium für ‚Überlebensfähigkeit‘. Ferner wird hier deutlich, dass das Kriterium ‚Fitness‘ bzw. ‚Überlebensfähigkeit‘ kein absolutes Kriterium ist, sondern sich zunächst nur auf den Lebensraum ‚Erde‘ beschränkt. In anderen Bereichen des Universums könnten ganz andere Kriterien gelten und dort müsste die Lebensformen u.U. Einen ganz anderen Zuschnitt haben.
  8. Ferner  wird hier sichtbar, dass der ‚Erfolg‚ einer bestimmten Lebensform als Teil des gesamten Biologischen letztlich sehr ‚partiell‚ ist, weil bei Änderungen der Zustände auf der Erde bislang erfolgreiche Lebensformen (berühmtes Beispiel die Dinosaurier) vollstänig verschwinden können; andere Lebensformen als Teil des Biologischen können dann aber plötzlich neu in den Vordergrund treten. (berühmtes Beispiel die Säugetiere).  Offen ist die Frage, ob es spezielle Lebensformen — wie z.B. den homo sapiens — gibt, die aufgrund ihrer hervorstechenden Komplexität im Kontext des Biologischen eine irgendwie geartete ‚besondere Bedeutung‘ besitzen. Aktuell erwecken die Wissenschaften den Eindruck, als ob es hier keine feste Meinung gibt: die einen sehen im homo sapiens etwas Besonderes, das auf eine spezielle Zukunft verweist, andere sehen im homo sapiens eine von vielen möglichen speziellen Lebensformen, die bald wieder verschwinden wird, weil sie sich der eigenen Lebensgrundlagen beraubt.
  9. c : cross x mut := die ‚change-function‘ c besteht auch aus zwei Teilfunktionen, die hintereinander ausgeführt werden: die erste Teilfunktion ist eine Art Überkreuzung genannt ‚crossover‘ (‚cross‘), die zweite ist eine Art Mutation genannt ‚mutation‘ (‚mut‘).
  10. cross : POP x POP —–> POP := In der Überkreuzfunktion ‚cross‘ werden die Genotypen von zwei verschiedenen Individuen ‚gemischt‘ zu einem neuen Genotyp, aus dem ein entsprechend neuer Phänotyp hervorgehen kann.
  11. mut : POP —–> POP := In der Mutationsfunktion kann eine zufällige Änderung im Genotyp eines Individuums auftreten, die unter Umständen auch zu Änderungen im Phänotyp führt.

  12. Idealerweise kann man die change-function c isoliert von der Umgebung sehen. Realistischerweise kann es aber Wechselwirkungen mit der Umgebung geben, die auf die change-function ‚durchschlagen‘.

  13. Fasst man alle Faktoren dieser – stark vereinfachten – Populationsgenerierungsfunktion ‚o‘ zusammen, dann wird auf jeden Fall deutlich, dass beide Systeme – die Erde und das Biologische – einerseits unabhängig voneinander sind, dass sie aber faktisch durch die Gegenwart des Biologischen auf der Erde (und im Sonnensystem, in der Milchstraße, …) in einer kontinuierlichen Wechselwirkung stehen, die sich dahingehend auswirkt, dass das Biologische eine Form annimmt, die zur Erde passt. Grundsätzlich könnte das Biologische aber auch andere Formen annehmen, würde es in einer anderen Umgebung leben.
  14. Um die Populationsgenerierungsfunktion noch zu vervollständigen, braucht man noch eine ‚Bootstrapping Funktion‘ ‚boot-life()‘, mittels der überhaupt das Biologische auf der Erde ‚eingeführt‘ wird:
  15. boot-life : EARTH —–> EARTH x POP (auch geschrieben: POP(t=1) = boot-life(POP(t=0)) ):= wie die allerneuesten Forschungen nahelegen, konnten sich unter bestimmten Bedingungen (z.B. unterseeische Gesteinsformationen, vulkanisches Wasser, …) verschiedene Molekülverbände zu komplexen Molekülverbänden so zusammen schließen, dass irgendwann ‚lebensfähige‘ – sprich: reproduktionsfähige – Zellen entstanden sind, die eine Anfangspopulation gebildet haben. Auf diese Anfangspopulation kann dann die Populationsgenerierungsfunktion ‚o‘ angewendet werden.

Fortsetzung folgt HIER.

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