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INFORMELLE KOSMOLOGIE. Teil 2. Homo Sapiens und Milchstraße

Archäen, Bakterien, Bewußtsein, Biologisches Leben, Eukaryonten, Eukaryoten, Freier Wille, Freiheit, Funktion, Galaxie, Gehirn, Gehirnforschung, Gliazellen, homo sapiens, Informelle Kosmologie, Komplexität, Komplexitätsvergleich, Körper, Makrofunktion, Milchstrasse, Neuron, Stern, Sterne, Super-Galaxie, Zelle, Zelle - biologische, Zelle - eukaryotisch, Zelle - prokaryotisch

Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild
ISSN 2365-5062, 18.Februar 2018
URL: cognitiveagent.org
Email: info@cognitiveagent.org

Autor: Gerd Doeben-Henisch
Email: gerd@doeben-henisch.de
Frankfurt University of Applied Sciences
Institut für Neue Medien (INM, Frankfurt)

PDF

INHALT

I Kontext … 1
II Die Größen … 2
III Ermittelte Sachverhalte … 3
IV Philosophische Anmerkungen … 4
IV-A Zusammenhang durch Funktionen … 4
IV-B Gehirn so winzig … 5
IV-C Bewusstsein: Was ist das? … 5
V Anhang: Rechenvorschriften … 6
VI Anhang: Ausführung von Rechenvorschriften … 7
Quellen

 

THEMA

Die Diskussion um die neue Frage nach dem Menschen angesichts der fortschreitenden Digitalisierung hat erst begonnen. Im vorausgehenden Beitrag zur ’Informellen Kosmologie’ wurde der große evolutionsbiologische Zusammenhang skizziert. Hier ein Hinweis auf die unvorstellbare Komplexität eines einzelnen menschlichen Körpers im Vergleich zur Milchstraße, und was dies bedeuten kann (ansatzweise).

I. KONTEXT

Die Diskussion um die neue Frage nach dem Menschen angesichts der fortschreitenden Digitalisierung hat erst begonnen. Im vorausgehenden Beitrag zur ’Informellen Kosmologie’ ist der große evolutionsbiologische Zusammenhang skizziert worden: nach ca. 9.6 Milliarden Jahren ohne biologische Lebensformen (soweit wir
wissen) bildeten sich vor ca. 4 Milliarden Jahren einfache Lebensformen auf der Erde (Bakterien, Archaeen), die dann innerhalb von 2 Milliarden Jahren die Erde in allen Winkeln chemisch so verändert haben, dass es zu einer Sauerstoffatmosphäre kommen konnte. Trotz der damit einhergehenden globalen Vereisung der Erde (’snowball earth’) für viele Millionen Jahre konnten sich dann aber komplexe Lebensformen bilden, die im Verlauf von weiteren 2 Milliarden Jahren dann – trotz vieler weiterer globaler Katastrophen – die Lebensform homo sapiens hervorgebracht
haben, der dann die Erde ein weiteres Mal flächendeckend erobert und kolonisiert hat. Dieser Prozess befindet sich aktuell in einer Phase, in der der homo sapiens aufgrund seiner erweiterten Denk- und Kommunikationsfähigkeiten das ’Prinzip des Geistes’ in Form von – aktuell noch sehr primitiven – ’lernfähigen und intelligenten Maschinen’ in
eine neue Dimension transformiert.

Von den vielen Fragen, die sich hier stellen, sei hier heute nur ein winziger Teilaspekt aufgegriffen, der aber dennoch geeignet erscheint, das Bild des Menschen von sich selbst wieder ein kleines Stück der ’Realität’ anzunähern.

Der winzige Teilaspekt bezieht sich auf die schlichte Frage nach der ’Komplexität’ eines einzelnen menschlichen Körpers. Natürlich gibt es zahlreiche Lehrbücher zur ’Physiologie des Menschen’ (Z.B. Birbaumer (2006) [BS06]) , in denen man über viele hunderte Seiten zur Feinstruktur des Körpers finden kann. Ergänzt man diese Bücher um Mikrobiologie (Z.B. Alberts (2015) [AJL + 15]) und Genetik, dann ist man natürlich sehr schnell in einem Denkraum, der die einen in Ekstase versetzen kann, andere möglicherweise erschaudern lässt angesichts der unfassbaren Komplexität von einem einzelnen Körper der Lebensform homo sapiens.

Hier soll der Blick mittels eines spielerischen Vergleichs auf einen winzigen Aspekt gelenkt werden: ein versuchsweiser Vergleich zwischen einem einzelnen menschlichen Körper und der Milchstraße, unserer ’Heimatgalaxie’ im Universum.

II. DIE GRÖSSEN

Im ersten Moment mag man den Kopf schütteln, was solch ein Vergleich soll, wie man solche so unterschiedliche Dinge wie einen menschlichen Körper und die Milchstraße vergleichen kann. Doch hat die neuzeitliche Erfindung der Mathematik die Menschen in die Lage versetzt, auf neue abstrakte Weise die Phänomene der Natur jenseits
ihrer augenscheinlichen Reize neu zu befragen, zu beschreiben und dann auch zu vergleichen. Und wenn man auf diese Weise einerseits die Komplexität von Galaxien beschreibt, unabhängig davon auch die Komplexität von biologischen Lebensformen, dann kann einem auffallen, dass man auf abstrakter Ebene sehr wohl eine Beziehung
zwischen diesen im ersten Moment so unterschiedlichen Objekte feststellen kann.
Der ’gedankliche Schlüsselreiz’ sind die ’Elemente’, aus denen sich die Struktur einer Galaxie und die Struktur des Körpers einer biologischen Lebensform bilden. Im Falle von Galaxien sind die primären Elemente (der Astrophysiker) die ’Sterne. Im Fall der Körper von biologischen Lebensformen sind es die ’Zellen’.

Im Alltag spielen die einzelnen Zellen normalerweise keine Rolle; wir sind gewohnt von uns Menschen in ’Körpern’ zu denken, die eine bestimmte ’Form’ haben und die zu bestimmten ’Bewegungen’ fähig sein. Irgendwie haben wir auch davon gehört, dass es in unserem Körper ’Organe’ gibt wie Herz, Leber, Niere, Lunge, Magen, Gehirn usw.,
die spezielle Aufgaben im Körper erfüllen, aber schon dies sind gewöhnliche ’blasse Vorstellungen’, die man der Medizin zuordnet, aber nicht dem Alltagsgeschehen.
Tatsache ist aber, dass alles, auch die einzelnen Organe, letztlich unfassbar große Mengen von individuellen Zellen sind, die jeweils autonom sind. Jede Zelle ist ein individuelles System, das von all den anderen Zellen um sich herum nichts ’weiß’. Jede Zelle tauscht zwar vielfältige chemische Materialien oder auch elektrische Potentiale mit der Umgebung aus, aber eine Zelle ’weiß’ darüber hinaus nichts von ’dem da draußen’. Schon der Begriff ’da draußen’ existiert nicht wirklich. Und jede Zelle agiert autonom, folgt ihrem eigenen Programm der Energiegewinnung und der Vermehrung.

Schon vor diesem Hintergrund ist es ziemlich bizarr, wie es möglich ist, dass so viele Zellen im Bereich zwischen Millisekunden, Sekunden, Minuten, Stunden, Tagen usw. miteinander kooperieren, so, als ob sie alle einem geheimnisvollen Plan folgen würden.
Fragt man dann, wie viele von solchen Zellen dann im Bereich eines menschlichen Körpers aktiv sind, wird das Ganze fast unheimlich. Das Unheimliche beginnt schon bei der Frage selbst. Denn unsere Forscher haben bis heute keine wirklich ’harte’ Zahlen zur Anzahl der Zellen im Körper des Menschen, allerdings erste Annäherungen, die sich beständig weiter verfeinern.

Für den Bereich des menschlichen Körpers habe ich die Darstellung von Kegel (2015) [Keg15] benutzt, der sowohl Abschätzungen für die Körperzellen im engeren Sinne bietet (ca. 37.2 Billionen (32.7^12 )) wie auch für die Bakterien im Körper (ca. 100 Billionen (100^12 )).

Innerhalb des Körpers nimmt das Gehirn für manche Eigenschaften eine besondere Stellung ein. Auch hier zeigt die Literatur,  dass eine Abschätzung der Anzahl der Zellen schwierig ist (Messverfahren generell, dann die unterschiedlichen Strukturen in verschiedenen Gehirnarealen). Nach dem neuesten Übersichtsartikel zum Thema über die letzten
150 Jahre von Bartheld et.al. (2016) [vBBHH16] konvergieren die Schätzungen aktuell dahingehend, dass das Verhältnis der Gliazellen zu den Neuronen weitgehend konstant erscheint mit 1:1 und dass sich die Zahl der Gliazellen zwischen 40-130 Milliarden bewegt. Dabei gilt nach neuesten Erkenntnissen, dass sich die Gesamtzahl der Gehirnzellen nach dem anfänglichen Aufbau altersabhängig nicht (!) kontinuierlich abbaut. Dies geschieht nur bei spezifischen Krankheiten. Für die Modellrechnung habe ich dann die Zahl der Neuronen und Gliazellen mit jeweils 100 Milliarden angenommen (damit möglicherweise zu hoch).

Auch bei der Abschätzung der Anzahl der Sterne in der Milchstraße stößt man auf erhebliche Probleme. Ein kleiner Einblick in die Problematik findet sich in einem Artikel der NASA von 2015 [Mas15]. Viele Schätzungen konvergieren aktuell im Bereich zwischen 100 – 400 Milliarden Sterne, aber es könnten möglicherweise viel mehr sein. Die Erkenntnislage ist noch sehr unsicher. Für den geplanten Vergleich habe ich jetzt einfach mal angenommen, es seien 300 Milliarden. Sollten irgendwann bessere Zahlen verfügbar sein, dann könnte man diese stattdessen eintragen.

Die Idee ist, ein erstes ’Gefühl’ dafür zu bekommen, wie sich die Komplexität der ’Himmelskörper’ zur Komplexität von biologischen Lebensformen verhält.

III. ERMITTELTE SACHVERHALTE

Die Rechenvorschriften, mit denen ich gerechnet habe sowie die Ausführung dieser Rechenvorschriften finden sich unten im Anhang.

Führt man die ’Rechnungen durch und überträgt die Zahlen (grob) in eine Zeichnung, dann er gibt sich folgendes Bild 1:

Die Körpergalaxie des homo sapiens im quantitativen Vergleich zur Milchstrasse
Die Körpergalaxie des homo sapiens im quantitativen Vergleich zur Milchstraße

1) Die Körperzellen zusammen mit den Bakterien im Körper werden hier ’Body-Galaxy’ genannt und diese repräsentiert 100% aller Zellen.
2) Im Rahmen der Body-Galaxy haben die körperinternen Bakterien einen Anteil von ca. 73%, d.h. ca. 3/4 der Body-Galaxy. Über diese Bakterienpopulationen weiß die Mikrobiologie bis heute noch nicht all zu viel.
3) Alle Gehirnzellen machen in dieser Body-Galaxy etwa 0.15% aller Zellen aus.
4) Eine Galaxie vom Format der Milchstraße entspricht 0.2% der Zellen der Body-Galaxy und passt ca. 457 Mal in eine Body-Galaxy.

IV. PHILOSOPHISCHE ANMERKUNGEN

Die eben angeführte Zahlen und quantitativen Verhältnisse stehen erst einmal für sich. Insofern der homo sapiens, wir, nicht nur die Objekte der Betrachtung sind, sondern zugleich auch die Betrachter, jene, die die Wirklichkeit einschließlich unserer selbst beobachten und dann ’denken’ können, erlaubt unsere Denkfähigkeit uns, diese
Sachverhalte in alle möglichen Denkzusammenhänge einzubringen und mit ihnen ’zu spielen’. Von den unendlich vielen Aspekten, die man hier jetzt durchspielen könnte, im folgen drei.

A. Zusammenhang durch Funktionen

Aus Sicht der Zellen bildet ein menschlicher Körper eine Super-Galaxie unvorstellbaren Ausmaßes. Die Tatsache, dass eine einzelne Zelle ’autonom’ ist, in ihrem Verhalten nur sich selbst verpflichtet ist, eine einzelne Zelle von all den anderen Zellen auch nichts ’weiß’, dies wirft um so mehr die Frage auf, wie denn solch eine Super-Galaxie
von Zellen überhaupt funktionieren kann?

Durch die Mikrobiologie wissen wir heute, dass eine einzelne komplexe Zelle (d.h. eine ’eukaryotische Zelle’) selbst schon eine komplexe Struktur mit vielen zellähnlichen Unterstrukturen ist, in der sich Millionen von unterschiedlich komplexen Molekülen befinden, die miteinander interagieren; ebenso finden komplexe Interaktionen der Zelle mit ihrer Umgebung statt. Diese Interaktionen realisieren sich über molekulare Strukturen oder elektrische Potentiale (Die elektrischen Potentiale bilden sich durch Ionen, deren Elektronenverteilung ein negativ oder positiv geladenes elektrisches Feld erzeugt. Viele solcher Ionen können dann elektrische Potentiale erzeugen, die ’Wirkungen’ erzielen können, die man messen kann.)

Aus Sicht der Mathematik kann man diese Interaktionen als ’Funktionen’ beschreiben, in denen eine ’Region’ mittels molekularer Strukturen oder elektrischer Felder in einer anderen ’Region’ eine ’Veränderung’ bewirkt. Eine einzelne Zelle realisiert simultan viele tausende (Eine genaue Zahl kenne ich (noch) nicht.)  solcher Funktionen. Die Mikrobiologie weiß heute auch schon, dass solche Interaktionen nicht nur zwischen einzelnen Zellen (also von A nach B und zurück) stattfinden, sondern dass es große Zellverbände sein können, die mit anderen Zellverbänden interagieren (man denke an ’Herz’, ’Lunge’, ’Gehirn’ usw.). Allerdings setzen diese ’Makro-Funktionen’ die vielen einzelnen Funktionen dabei voraus.

Wenn z.B. ein Auge mit seinen ca. 1 Millionen Rezeptoren Energieereignisse aus der Umgebung registrieren und in neuronale Signale ’übersetzen’ kann, dann geschieht dies zunächst mal in 1 Million Signalereignisse unabhängig voneinander, parallel, simultan. Erst durch die ’Verschaltung’ dieser Einzelereignisse entstehen daraus
Ereignisse, in denen viele einzelne Ereignisse ’integriert’/ ’repräsentiert’ sind, die wiederum viele unterschiedliche Erregungsereignisse nach sich ziehen. Würde man immer nur die ’lokalen Funktionen’ betrachten, dann würde man nicht erkennen können, dass alle diese lokalen Ereignisse zusammen nach vielen Interaktionsstufen zu einem
Gesamtereignis führen, das wir subjektiv als ’Sehen’ bezeichnen. Will man sinnvoll über ’Sehen’ sprechen, dann muss man gedanklich alle diese lokalen Funktionen ’begreifen’ als ’Teilfunktionen’ einer ’Makro-Funktion’, in der sich erst ’erschließt’, ’wofür’ alle diese lokalen Funktionen ’gut’ sind.

In der Erforschung des menschlichen Körpers hinsichtlich seiner vielen lokalen und immer komplexeren Makro-Funktionen steht die Wissenschaft noch ziemlich am Anfang. Aber, wenn man sieht, wie schwer sich die Physik mit den vergleichsweise ’einfachen’ ’normalen’ Galaxien tut, dann sollten wir uns nicht wundern, dass die vielen Disziplinen, die sich mit den Super-Galaxien biologischer Körper beschäftigen, da noch etwas Zeit brauchen.

B. Gehirn so winzig

Im Laufe der letzten 100 und mehr Jahre hat die Einsicht in die Bedeutung des Gehirns zugenommen. Bisweilen kann man den Eindruck haben, als ob es nur noch um das Gehirn geht. Macht man sich aber klar, dass das Gehirn nur etwa 0.15% der Körper-Galaxie ausmacht, dann darf man sich wohl fragen, ob diese Gewichtung
angemessen ist. So komplex und fantastisch das Gehirn auch sein mag, rein objektiv kann es nur einen Bruchteil der Körperaktivitäten ’erfassen’ bzw. ’steuern’.

Durch die Mikrobiologie wissen wir schon jetzt, wie Körperzellen und vor allem Bakterien, über chemische Botenstoffe das Gehirn massiv beeinflussen können. Besonders krasse Fälle sind jene, in denen ein Parasit einen Wirtsorganismus chemisch so beeinflussen kann, dass das Gehirn Handlungen einleitet, die dazu führen, dass der Wirtsorganismus zur Beute für andere Organismen wird, in denen der Parasit leben will. (Siehe dazu verschiedene Beispiel im Buch von Kegel (2015) [Keg15]:SS.282ff)  Andere Beispiele sind Drogen, Nahrungsmittel, Luftbestandteile, die die Arbeitsweise des Gehirns beeinflussen, oder bestimmte Verhaltensweisen oder einen ganzen Lebensstil. Die Kooperation zwischen Gehirnforschung und anderen Disziplinen
(z.B. moderne Psychotherapie) nimmt glücklicherweise zu.

C. Bewusstsein: Was ist das?

Wenn man sieht, wie winzig das Gehirn im Gesamt der Körper-Galaxie erscheint, wird das Phänomen des ’Bewusstseins’ — das wir im Gehirn verorten — noch erstaunlicher, als es sowieso schon ist.

Schon heute wissen wir, dass diejenigen Erlebnisse, die unser Bewusstsein ausfüllen können, nur einen Bruchteil dessen abbilden, was das Gehirn als Ganzes registrieren und bewirken kann. Das – hoffentlich – unverfänglichste Beispiel ist unser ’Gedächtnis’.

Aktuell, in der jeweiligen Gegenwart, haben wir keine direkte Einsicht in die Inhalte unseres Gedächtnisses. Aufgrund von aktuellen Erlebnissen und Denkprozessen, können wir zwar – scheinbar ’mühelos’ – die potentiellen Inhalte ’aktivieren’, ’aufrufen’, ’erinnern’, verfügbar machen’, aber immer nur aktuell getriggert. Bevor mich jemand nach dem Namen meiner Schwestern fragt, werde ich nicht daran denken, oder meine Telefonnummer, oder wo ich vor zwei Monaten war, oder …. Wenn es aber ein Ereignis gibt, das irgendwie im Zusammenhang mit solch einem potentiellen Gedächtnisinhalt steht, dann kann es passieren, dass ich mich ’erinnere’, aber nicht notwendigerweise. Jeder erlebt ständig auch, dass bestimmtes Wissen nicht ’kommt’; besonders unangenehm in Prüfungen, in schwierigen Verhandlungen, in direkten Gesprächen.

Es stellt sich dann die Frage, wofür ist ein ’Bewusstsein’ gut, das so beschränkt und unzuverlässig die ’Gesamtlage’ repräsentiert?

Und dann gibt es da ein richtiges ’Bewusstseins-Paradox’: während die Ereignisse im Gehirn sich physikalisch-chemisch beschreiben lassen als Stoffwechselprozesse oder als elektrische Potentiale, die entstehen und vergehen, hat der einzelne Mensch in seinem Bewusstsein subjektive Erlebnisse, die wir mit ’Farben’ beschreiben können, ’Formen’, ’Gerüchen’, ’Klängen’ usw. Die Philosophen sprechen hier gerne von ’Qualia’ oder einfach von ’Phänomenen’. Diese Worte sind aber ziemlich beliebig; sie erklären nichts. Das Paradox liegt darin, dass auf der Ebene der Neuronen Ereignisse, die visuelle Ereignisse repräsentieren oder akustische oder olfaktorische usw.
physikalisch-chemisch genau gleich beschaffen sind. Aus dem Messen der neuronalen Signale alleine könnte man nicht herleiten, ob es sich um visuelle, akustische usw. Phänomene im Kontext eines Bewusstseins handelt. Subjektiv erleben wir aber unterschiedliche Qualitäten so, dass wir mittels Sprache darauf Bezug nehmen können.
Ein eigentümliches Phänomen.

Ein anderes Paradox ist der sogenannte ’freie Wille’. Die Vorstellung, dass wir einen ’freien Willen’ haben, mit dem wir unser Verhalten autonom bestimmten können, ist im kulturellen Wissen tief verankert. Bedenkt man die prekäre Rolle des Gehirns in der Körper-Galaxie, dazu die Beschränkung des Bewusstseins auf nur Teile der Gehirnereignisse, dann tut man sich schwer mit der Vorstellung, dass der einzelne Mensch über sein Bewusstsein irgendwie ’substantiell’ Einfluss auf das Geschehen seiner Körper-Galaxie nehmen kann.

Gerade die Gehirnforschung konnte uns immer mehr Beispiele bringen, wie eine Vielzahl von chemischen Botenstoffen über das Blut direkten Einfluss auf das Gehirn nehmen kann. Zusätzlich hatte schon viel früher die Psychologie (und Psychoanalyse?) an vielen Beispielen verdeutlichen können, dass wir Menschen durch falsche Wahrnehmung, durch falsche Erinnerungen und durch falsche gedanklichen Überlegungen, durch Triebe, Bedürfnisse, Emotionen und Gefühle unterschiedlichster Art das ’Falsche’ tun können.

Alle diese Faktoren können offensichtlich unsere unterstellte Freiheit beeinflussen und erschweren, können sie sie aber grundsätzlich aufheben?

Es gibt zahllose Beispiele von Menschen, die trotz vielfältigster körperlicher, psychischer und sozialer Erschwernisse Dinge getan haben, die die scheinbare Unausweichlichkeit solcher unterstellter Kausalitäten individuell unterbrochen und aufgehoben haben und zu Handlungen und Lebensverläufen gekommen sind, die
man als Indizien dafür nehmen kann, dass der Komplex ’Bewusstsein’ und ’freier Wille’ eventuell noch mehr überraschende Eigenschaften besitzt, als sie in der aktuellen – eher mechanistischen – Betrachtungsweise sichtbar werden.

Der Autor dieser Zeilen geht davon aus, dass es sogar ziemlich sicher solche weiteren Aspekte gibt, die bislang nur deshalb noch nicht Eingang in die Diskussion gefunden haben, weil die Theoriebildung im Bereich der Super-Galaxien der Körper und dann noch umfassender der gesamten  biologischen Evolution noch nicht allzu weit
fortgeschritten ist. Sie steht noch ziemlich am Anfang.

V. ANHANG : RECHENVORSCHRIFTEN

Für die einfachen Rechnungen habe ich die Sprache python (Siehe Rossum (2017) [RPDT17]) in Version 3.5.2 benutzt.

# hscomplex.py
# author: Gerd Doeben-Henisch
# idea: comparing the complexity of humans (homo sapiens, hs) with the milky way galaxy
# See paper: cognitiveagent.org, February-18, 2018

#######################
# IMPORT MODULES
########################
import math
#########################
# GLOBAL VALUES
##########################
bodycells = 37200000000000
inbodycells = 100000000000000
milkyway = 300000000000
bodygalaxy=bodycells+inbodycells
gliacells = 100000000000
ratioglianeuron = 1/1
neurons = gliacells *ratioglianeuron
braincells = neurons + gliacells
#########################
# CALCULATIONS
##########################
bodygalaxymilkywayunits=bodygalaxy/milkyway

print(’Number of Milky Way Objects possible within Body-Galaxy =’,bodygalaxymilkywayunits)
percentmilkywaybody=milkyway/(bodygalaxy/100)
print(’Percentage of Milky Way object within Body-Galaxy =’,percentmilkywaybody)
percentbrainbody=braincells/(bodygalaxy/100)
print(’Percentage of Brain object within Body-Galaxy =’, percentbrainbody)
percentbodybact=bodycells/(bodygalaxy/100)
print(’Percentage of body cells within body-galaxy =’,percentbodybact)
radiusinbody=math.sqrt((inbodycells/math.pi)*4)/2
radiusmilkyway=math.sqrt((milkyway/math.pi)*4)/2
radiusbodygalaxy=math.sqrt((bodygalaxy/math.pi)*4)/2
radiusinbodybodygalaxy=radiusinbody/radiusbodygalaxy
print(’Proportion of radius inbody cells to radius body galaxy =’,radiusinbodybodygalaxy)
radiusmilkywaybodygalaxy=radiusmilkyway/radiusbodygalaxy
print(’Proportion of radius milky way to radius body galaxy =’, radiusmilkywaybodygalaxy)
radiusbrain=math.sqrt((braincells/math.pi)*4)/2
radiusbraincellsbodygalaxy=radiusbrain/radiusbodygalaxy
print(’Proportion of radius brain to radius body galaxy =’, radiusbraincellsbodygalaxy)

VI. ANHANG : AUSFÜHRUNG VON RECHENVORSCHRIFTEN

(eml) gerd@Doeben-Henisch: ̃/environments/eml/nat$ python hscomplex.py
Number of Milky Way Objects possible within Body-Galaxy = 457.3333333333333
Percentage of Milky Way object within Body-Galaxy = 0.21865889212827988
Percentage of Brain object within Body-Galaxy = 0.1457725947521866
Percentage of body cells within body-galaxy = 27.113702623906704
Proportion of radius inbody cells to radius body galaxy = 0.8537347209531384
Proportion of radius milky way to radius body galaxy = 0.04676097647914122
Proportion of radius brain to radius body galaxy = 0.038180177416060626

QUELLEN

[AJL + 15] B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, D. Morgan, M. Raff, K. Roberts, and P. Walter. Molecular Biology of the Cell. Garland Science,
Taylor & Francis Group, LLC, Abington (UK) – New York, 6 edition, 2015.
[BS06] Niels Birbaumer and Robert F. Schmidt. Biologische Psychologie. Springer, Heidelberg, 6 edition, 2006.
[Keg15] Bernhard Kegel. Die Herrscher der Welt. DuMont, Köln (DE), 1 edition, 2015.
[Mas15] Maggie Masetti. How many stars in the milky way? blueshift, 2015. https://asd.gsfc.nasa.gov/blueshift/index.php/2015/07/22/how-
many-stars-in-the-milky-way.
[RPDT17] Guido van Rossum and Python-Development-Team. The Python Language Reference, Release 3.6.3. Python Software Foundation,
Email: docs@python.org, 1 edition, 2017. https://docs.python.org/3/download.html.
[vBBHH16] Christopher S. von Bartheld, Jami Bahney, and Suzana Herculano-Houzel. The search for true numbers of neurons and glial cells
in the human brain: A review of 150 years of cell counting. Journal of Comparative Neurology, 524(18):3865–3895, 2016.

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BLICK IN DAS INNERE DES UNIVERSUMS – NICK LANE – LIFE ASCENDING – BESPRECHUNG – Teil 2

Archäen, Bakterien, Biologisches Leben, DNA als Programm, DNA-Molekül, Energie, Energie - freie, Enzyme, Eukaryonten, Evolution, Leben, Leben - Entstehungszeit, Leben - Ursprung und Bedeutung, Leben Definition, Nick Lane, Physik, Prokaryonten, Proteine, RNA-Molekül, RNA-Welt, Teilchen

Nick Lane, „Life Ascending“, London: Profile Books Ltd, 2009 (Paperback 2010)

KONTEXT

  1. Im vorausgehenden Teil 1 wurde nach einer kurzen Einleitung die Entstehung des Lebens im Lichte neuerer Erkenntnisse skizziert. Wer dadurch neugierig geworden ist, sei ermuntert, den Text von Lane und die angegebenen zusätzlichen Artikel und Bücher selbst zu lesen. In dieser Besprechung können nur die großen Linien angesprochen werden und mögliche Zusammenhänge mit dem Thema dieses Blogs. Interessant vielleicht auch die Nachbemerkungen zur Besprechung in Teil 1.
  2. Nachdem in Teil 1 neuere Forschungsergebnisse andeuten, wie sich das biologische Leben (= das Leben) im Rahmen der allgemeinen physikalischen (und chemischen) Gesetze in Form von grundlegenden hoch stabilen metabolischen Prozessketten formieren konnte, stellt sich die Folgefrage, wie der Weg von diesen komplexen, und doch – verglichen mit den späteren biologischen Strukturen – noch so einfachen Strukturen zu den eigentlichen Selbstreproduktionsmechanismen kommen konnte.

DNA – Der Code des Lebens (SS.34-59)

  1. Lane beginnt mit dem Sachverhalt, dass die Reproduktion einer Zelle letztlich gesteuert wird vom sogenannten Genom, das aus einer endlichen Menge von DNA-Molekülen besteht, wobei jedes DNA-Molekül jeweils in einem Doppelstrang ausgeführt ist. In diesem Doppelstrang bildet jedes Element ein Paar aus zwei Basen.
  2. [Anmerkung: ein DNA-Molekül bildet zusammen mit weiteren Elementen ein Chromatin. Ein Chromosom enthält – je nach Zellphase – entweder genau ein Chromatin oder ein Chromatin und seine Kopie (bei der Zellteilung werden diese beiden auf auf zwei neue Zellen als Schwester-Chromatine aufgeteilt). Die Gesamtheit der Chromosome bildet das Genom.]
  3. [Anmerkung: ein Grundelement (Nukleotid) der DNA besteht aus einem Strukturelement (einem Zucker-Phosphat Molekül), an das sich eine Base anlagern kann. Zwei solche Nukleotide können sich dann über die Basen komplementär zu einem Paar verbinden. (vgl. CELL S.3)]
  4. Es gibt vier Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Dazu gibt es die starke chemische Tendenz, dass A sich nur an T bindet und C nur an G. Dadurch sind die beiden Stränge komplementär. (vgl. S.34f) Die Anordnung nutzt also eine vorgegebene chemische Bindungstendenz aus.
  5. Die Gesamtzahl der Nukleoide in einem menschlichen Genom wird auf ca. 3 Mrd (10^9) geschätzt. Bei ca. 15 Billionen (10^12) Körperzellen [Anmerkung: neuere Schätzungen gehen auf ca. 34 Billionen) bedeutet dies, dass das Genom 15 Billionen Mal (und öfters, da ja Körperzellen absterben und wieder ersetzt werden müssen) kopiert werden muss. Bei einer geschätzten Fehlerrate von 1 Nukleotid in 1 Mrd bedeutet dies, dass bei einer Kopie ca. 3 Fehler auftreten. Der Unterschied zwischen Menschen wird auf ca. 1 Unterschied pro 1000 Nukleotide geschätzt, also ca. 3 Mio; Lane spricht von 6-10 Mio. (vgl. SS.36-38)
  6. Beispiel: Die Trennung vom Schimpansen soll ca. vor 6 Mio Jahren geschehen sein. Die empirisch ermittelte Abweichungen werden mit 1,4% angegeben, also jede Art hat ca. 0.7% ihres Genoms in dieser Zeit verändert [Anmerkung: Bei einer angenommenen Generationendauer von 30 Jahren ergäben sich ca. 1050 Änderungen an Nukleotiden pro Generation auf jeder Seite].(vgl. S.38)
  7. Das Wissen um die Kombinatorik der Basen auf einem DNA-Molekül nützt allerdings letztlich nur dann etwas, wenn man auch weiß, welche potentiellen Strukturen und ihre lebensweltbezogenen Funktionen damit kodiert werden.(vgl. S.39) In der Zeit vor der Entdeckung von Watson und Crick 1953 waren die Details der biochemischen Maschinerie unbekannt.(vgl. S.40f)
  8. Nur langsam entdeckte man, dass die Proteine außerhalb des Zellkerns über die Zwischenstationen Messenger RNA (mRNA) (erste Kopie von DNA-Abschnitten) und Transfer RNA (tRNA) (Rückübersetzung) und Ribosom (Zusammenbau von Aminosäuren anhand der tRNA-Informationen) erzeugt werden. Und nur langsam entdeckte man, dass jeweils vier Nukleotide aus der DNA ein Codon bilden, das für genau eine Aminosäure steht, deren Aneinanderreihung ein Protein (bei kürzeren Formen spricht man von einem Peptid) ergibt. Während 4^4 = 64 Kombinationen mit einem Codon möglich wären, schätzten Crick und Watson damals die Zahl der relevanten Aminosäuren für biogene Proteine auf 20. [Anmerkung: im menschlichen Körper kommen 21 verschiedene Aminosäuren vor. Insgesamt sind heute 23 Aminosäuren bekannt, die bei Proteinen Verwendung finden (wobei heute mehr als 400 Aminosäuren bekannt sind, die biologisch wichtig sind aber nicht in Proteinen vorkommt).] Es stellte sich heraus, dass der Kode redundant ist: es können mehrere verschiedene Codons die gleiche Aminosäure kodieren. Drei von 64 Codons dienen als STOP-Signal. Da dieser Kode universell für alle Lebensformen gilt wird daraus geschlossen, dass alle diese Lebensformen einen gemeinsamen Vorläufer gehabt haben müssen, von dem diese Kodierung übernommen wurde. (vgl. SS.39-45) Crick entwickelte daraus die These (1981), dass das Leben von außerhalb der Erde kam (Raumschiff, Aliens,…), und sich dann hier ausgebreitet hat.
  9. Die Hypothese von Crick wurde durch den Gang der Forschung überholt. Generell erschien die Hypothese von Crick auch nicht sehr plausibel, da das Auftreten von komplexen Molekülen ohne entsprechende Umgebungen wenig Chancen bietet, dass diese Moleküle überleben.(vgl. S.45f)
  10. Realistischer erschienen solche Hypothesen, die aufzeigen können, wie die Elemente von Aminosäuren aus Vorläufermaterial aus vorgegebenen Umgebungen rekrutiert werden konnten.(vgl. S.46)
  11. Und in der Tat, man entdeckte nach und nach, dass es einen Kode in den Codons gibt! Die Codons mit ihren vier Elementen haben Positionen 1-4. Ein einzelnes Codon steht nicht nur irgendwie für eine bestimmte Aminosäure, sondern die Abfolge der Elemente im Codon steuern sehr stark auch den Prozess der Aminosäurebildung! So fand man heraus, dass es folgenden Zusammenhang gibt: ein C an erster Stelle legt fest, dass als erster Baustein bei der Aminosäureherstellung ein alpha-ketoglutarate benutzt werden soll; ein A an erster Stelle legt fest, dass als erster Baustein bei der Aminosäureherstellung ein oxalocetate benutzt werden soll; ein T steht für pyruvate; ein G steht für eine beliebige Anzahl von einfachen Vorläufern.(vgl.S46f und Fußnote 5)
  12. Die zweite Position im Codon reguliert, wo im Spektrum zwischen hydrophob und hydrophil sich die Aminosäure ansiedeln soll: die fünf häufigsten hydrophoben Elemente korrespondieren mit T an Position 2; die meisten hydrophilen Elemente mit dem Element A; G und C stehen für Elemente in der Mitte des Spektrums.(vgl. S.47)
  13. Position 3 und 4 lassen keine feste Kodierung erkennen. Dies deutet darauf hin, dass die frühen Vorformen des DNA-Kodes möglicherweise nur 2 Elemente hatten, die stark deterministisch waren. Experimente mit Punktmutationen zeigen, dass der genetische Kode verglichen mit zufälligen Anordnungen extrem stabil ist. Er stellt eine interessante Kombination dar aus einem sehr konservativem Anteil (Position 1-2), und einem experimentellen Anteil (Positionen 3-4).(vgl. SS.47-49)
  14. Bleibt als Frage, wie kam der Prozess zustande, in dem DNA eine Proteinproduktion steuert, wo aber DNA spezifische Proteine für ihr Funktionieren voraussetzt und die spezifischen Proteine eben DNA?(vgl.S.49)
  15. Eine Lösung deutet sich an über RNA Moleküle: diese sind flexibler und können als Katalysatoren wirken, die zur Bildung jener ersten Proteine geführt haben, die wiederum Vorformen von DNA-Molekülen ermöglichten.(vgl.49-51)
  16. Allerdings, wo kommen diese RNA-Moleküle her? Man weiß, dass RNA-Moleküle sich nur bei hohen Konzentrationen bilden können, da sie beim Zusammenbau Nukleotide verbrauchen. Wo findet man solche hohen Konzentrationen? Die Entdeckung der unterseeischen Schlote eröffnet ein mögliches Szenario. Modellrechnungen zeigten, dass die Wahrscheinlichkeit sehr hoch ist, dass sich in solchen Schloten (speziell in den Poren des Gesteins) solche hohen Konzentrationen von RNA-Molekülen bilden können. Simuliert man RNA-Moleküle isoliert, dann tendieren sie dazu, sich nur mit einer minimalen Struktur fortzupflanzen, nur genau so viele Elemente, wie zur Reproduktion notwendig sind (die berühmten ‚Spiegelmann Monster‘). Dieses Modell ist offensichtlich nicht dazu geeignet, die Bildung komplexer RNA-Moleküle, dazu noch in Kooperation mit Proteinbildung zu erklären. Eine Lösung muss in einem umfassenderen Rahmen gesucht werden, in dem die RNA-Moleküle nur eine Teilkomponenten sind. Dieser umfassenderer Rahmen wurde wieder in der Struktur der unterseeischen Schlote gesehen. Die Poren bilden natürliche Umgebungen, die wie eine Zelle wirken, in der komplexere metabolische Prozesse ablaufen können, in deren Kontext die RNA-Moleküle nur eine Teilfunktion haben.(vgl. S.53-55)
  17. Zum Thema umfassender Rahmen gehören auch die Entdeckungen, dass aufgrund genetischer Strukturen die Eukaryotischen Zellen (jene mit einem Zellkern) von den Archaeen abstammen, diese wiederum haben sehr viel mit den Bakterien gemeinsam. Letztere beiden unterscheiden sich aber bei der DNA Replikation, was so gedeutet wird, dass beide einen gemeinsamen Vorläufer haben müssen, von dem sie sich unterschiedlich weiter entwickelt haben.(vgl.S.55f)
  18. Die Arbeitshypothesen laufen darauf hinaus, dass die flexibleren RNA-Moleküle zwischen Proteinerzeugung und DNA-Bildung vermittelt haben (nach dem Muster von Retroviren?). Erst in dem Maße, wie sich die stabileren DNA-Moleküle bilden konnten, war auf Dauer eine Reproduktion gesichert. Für die beiden chemischen Unterschiede von RNA- und DNA-Molekülen gibt es genügend chemische Bestandteile in der unterseeischen Schlotumgebung, so dass eine DNA-Erzeugung aus RNA-Molekülen prinzipiell möglich erscheint.(vgl. SS.55-59)

DISKURS

  1. Die Details der neuen Erkenntnisse können einen erschlagen, und doch ist dies ja nur die berühmte Spitze des Eisbergs. Hinter diesen Fakten verbergen sich hochkomplexe Prozesse und entsprechend aufwendige Forschungen, die hier natürlich nicht beschrieben werden können. Nick Lane macht das großartig.
  2. Aber, treten wir ein paar Schritte zurück und fragen uns, was sich in diesen vielen Fakten an allgemeineren Strukturen andeutet.
  3. Offensichtlich nimmt man aktuell an, dass man mindestens die folgenden Strukturen unterscheiden sollte:
  4. Die heutigen eukaryotischen Zellen (Z_eu) (Zellen mit einem komplexen Kern und vielen Teilstrukturen inklusive ganzer ehemaliger Bakterien).
  5. Die heutigen Prokarytischen Zellen (Z_pro) als Bakterien (Z_ba) und die Archaeen (Z_ar)
  6. Eine Erzeugungsbeziehung zwischen Archaeen und Eukaryoten (g_ar.eu : Z_ar —> Z_eu)
  7. Bei dieser Erzeugungsbeziehung sind weitere Einflussfaktoren durch horizontalen Genaustausch nicht völlig ausgeschlossen.
  8. Es soll einen gemeinsamen Vorläufer (Z_pre) von Archaeen und Bakterien geben.
  9. Entsprechend muss es auch eine Erzeugungsbeziehung geben: g_pre.ar.ba: Z_pre —> Z_ba u Z_ar.
  10. Diese Strukturen und Erzeugungsbeziehungen haben nicht im Nichts stattgefunden, sondern haben geeignete Umgebungen ENV benötigt, die sowohl in großen Mengen und kontinuierlich die notwendigen Ausgangsmaterialien M0 bereit halten konnten wie auch die notwendigen Temperaturgefälle DT für die Ermöglichung der chemischen Prozesse: ENV = <M0, DT, Z_pre, Z_ba, Z_ar, Z_eu, g_pre.ar.ba, g_ar.eu>
  11. Ferner wird angenommen, dass die allgemeinen physikalisch-chemischen Gesetze (G) gelten und ausschließlich diese für das Auftreten und das Reagieren der verschiedenen beteiligten Materialien zuständig sind, also ENV = <M0, DT, Z_pre, Z_ba, Z_ar, Z_eu, g_pre.ar.ba, g_ar.eu, G>
  12. Dazu gehören auch jene Entstehungsprozesse, die aus den Ausgangsmaterialien M0 die Vorläuferzelle Z_pre hat entstehen lassen, also g_0: ENV x TD x M0 —> Z_pre, also ENV = <M0, DT, Z_pre, Z_ba, Z_ar, Z_eu, g_0, g_pre.ar.ba, g_ar.eu, G>
  13. Für den Bereich der eukaryotischen Zellen Z_eu werden mindestens angenommen DNA-Moleküle, Boten-RNA (mRNA), Transfer RNA (tRNA), ribosomale RNA (ribRNA) und Proteine PROT. Dazu weitere Großstrukturen wie Chromatin(e), Chromosomen, Mitochondrien, usw.
  14. Im Bereich der Erzeugungsprozesse muss man ferner eine Art zeitliche und logische Abhängigkeit annehmen, indem der jeweils spätere Hervorbringungsprozess andere frühere voraussetzt, also: G < g_0 < g_pre.ar.ba < g_ar.eu.
  15. Jeder dieser Hervorbringungsprozesse wiederum zeigt sich nicht im Nichts sondern nur beim Vorhandensein spezifischer Materialien M, die in ihrem beobachtbaren Verhalten phi indirekt das Wirken spezifischer Gesetze manifestieren. Ohne die Beobachtbarkeit spezifischer Materialien und deren Verhalten (Newtons berühmter Apfel, die Planetenbahnen der alten Astronomen, magnetische Kräfte, Vulkanausbrüche, geologische Ablagerungen usw.) wäre es nicht möglich, auf dahinter/ darunter/ damit .. wirkende Kräfte phi zu schließen, die man dann in Form von symbolischen Darstellungen als gesetzmäßige Beziehungen (Relationen, Funktionen, Axiome) beschreibt.
  16. Während das menschliche Denken beim Vorliegen von irgendwelchen beobachtbaren Materialien, deren Eigenschaften und Veränderungen spontan dazu neigt, diese als gegeben, als auftretend, als seiend, als objektiv, als Objekte zu unterstellen, tut sich das gleiche Denken sehr schwer, das durch diese Materialien sichtbare werdende Verhalten phi in gleicher Weise als gegeben, seiend, objektiv vorkommend zu denken.
  17. Obgleich die beobachtbaren Materialien ohne dieses unterstellte Verhalten sich in keiner Weise verändern würden, zögern wir, aus den beobachtbaren Veränderungen auf eine interne Eigenschaft der Materialien zu schließen. Im Falle von tierischen Lebewesen wissen wir mittlerweile, dass das gesamte Verhalten in einem Nervensystem gründet, das im Innern des Systems angeordnet ist und von da aus das Verhalten steuert. Aber wir tun  uns schwer, in analoger Weise anzunehmen, dass das überall beobachtbare Verhalten von Materialien nicht auch von Strukturen abhängig ist, die im Innern der Materialien zu verorten sind.
  18. Bei chemischen Molekülen unterstellt man die atomare Struktur mit den unterschiedlichen Bestandteilen, Ladungen und Reaktionstendenzen, die in Wechselwirkung mit der jeweiligen Umgebung sich spezifisch verändern können.
  19. Bei Atomen bleiben einem nur noch die unterscheidbaren Teilchen, aber auch diese haben mathematisch beschreibbare ( wenngleich in Form von Möglichkeitsräumen) Verhaltenstendenzen.
  20. Dann bleibt als letzter Referenzpunkt nur die reine Energie E. Diese kann man nicht direkt beobachten, nur in ihren Wirkungen. Mit anderen Worten, die Energie E enthält sowohl alle potentiellen Materialeigenschaften wie auch die dazu gehörigen Verhaltenstendenzen. In diesem Sinne repräsentiert die Energie E eine Art Superobjekt, in dem die in der Makrowelt bekannte Unterscheidung zwischen materiellen Strukturen und Verhalten nicht mehr gilt. Energie als Superobjekt beinhaltet Materie und deren Verhalten in einem. Um diesen Sachverhalt auszudrücken, ist die bekannte Formel von Einstein e = mc^2 möglicherweise zu ungenau. Sie bietet keine Möglichkeit, zwischen materiellen Strukturen und Verhalten zu unterscheiden. Das beobachtbare Verhalten ist aber genau die Sprache, in der sich das Innere der Dinge mitteilt. Alles,was uns Menschen fasziniert, das sind die Erscheinungen der Veränderungen, ihre Vielfalt, ihre Abfolge. Liebe enthüllt sich nur im Gewandte solcher Veränderungen, genauso wie Hass oder Treue. Wissen ist eingeflochten in eine Vielzahl von Strukturen und deren Veränderungen.
  21. Sowohl die Entwicklung des Universums vor dem ersten Auftreten von Leben wie erst recht dann mit dem Auftreten biologischer Strukturen ist ein Prozess immer komplexerer Verhaltensweisen, die in ihrer Dynamik Gesetze, Regeln, Strukturen erkennen lassen, die den Blick immer tiefer in das Innere aller Dinge öffnen. Das ist eigentlich unfassbar fantastisch, aber es scheint niemand besonders zu rühren.

Keine direkte, aber inhaltlich passende Fortsetzung könnte DIESE sein.

WEITERE QUELLEN/ LINKS (Selektiv)

  • Freie Protein-Datenbank: http://www.ebi.ac.uk/pdbe/ (siehe auch http://proteopedia.org/wiki/index.php/Main_Page )
  • Visualisierung von Proteindaten: https://de.wikipedia.org/wiki/Jmol und http://wiki.jmol.org/index.php/Jmol_Application#Starting_Jmol_Application
  • Proteine (Peptide): https://de.wikipedia.org/wiki/Protein
  • Aminosäuren: https://de.wikipedia.org/wiki/Aminos%C3%A4uren
  • Alpha-Ketoglutarate: https://en.wikipedia.org/wiki/Alpha-Ketoglutaric_acid
  • oxalocetate: https://en.wikipedia.org/wiki/Oxaloacetic_acid
  • Pyruvate: https://en.wikipedia.org/wiki/Pyruvic_acid
  • Punktmutation: https://de.wikipedia.org/wiki/Punktmutation
  • Spiegelmann Monster: https://de.wikipedia.org/wiki/Spiegelmans_Monster
  • Bakterien: https://de.wikipedia.org/wiki/Bakterien
  • Achaeen: https://de.wikipedia.org/wiki/Archaeen
  • Eukaryoten: https://de.wikipedia.org/wiki/Eukaryoten
  • Retroviren: https://de.wikipedia.org/wiki/Retroviren
  • Chromosom: https://de.wikipedia.org/wiki/Chromosom
  • Chromatin: https://de.wikipedia.org/wiki/Chromatin
  • CELL: B.Alberts, A.Johnson, J.Lewis (und andere), Molecular Biology of THE CELL, 6.Aufl., 2015, New York: Garland Science, Taylor and Francis Group, LLC.
  • V.Storch, U.Welsch, M.Wink (und andere), Evolutionsbiologie,3.überarbeitete und aktualisiere Aufl., 2013, Berlin – Heidelberg: Springer-Verlag
  • Francis Harry Compton Crick, Nobelpreisrede: http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1962/crick-lecture.html
  • Francis Harry Compton Crick Life Itself: Its Origin and Nature (Simon & Schuster, 1981) ISBN 0-671-25562-2
  • DNA WikiEN: https://en.wikipedia.org/wiki/DNA
  • RNA: https://de.wikipedia.org/wiki/Ribonukleins%C3%A4ure
  • Harold Morowitz: https://en.wikipedia.org/wiki/Harold_J._Morowitz (ein großes Thema: Wechselwirkung von Thermodynamik und Leben)
  • Michael J.Russel et al: http://www.gla.ac.uk/projects/originoflife/html/2001/pdf_articles.htm: The Origin of Life research project by Michael J. Russell & Allan J. Hall , University of Glasgow, May 2011
  • Krebs-Zyklus: https://en.wikipedia.org/wiki/Citric_acid_cycle
  • Martin W, Russell MJ., On the origin of biochemistry at an alkaline hydrothermal vent. , Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2007 Oct 29; 362(1486):1887-925.
  • Martin W, Baross J, Kelley D, Russell MJ., Hydrothermal vents and the origin of life., Nat Rev Microbiol. 2008 Nov; 6(11):805-14.
  • Harold Morowitz und Eric Smith , Energy flow and the organization of life , Journal Complexity archive, Vol. 13, Issue 1, September 2007, SS. 51 – 59 ,John Wiley & Sons, Inc. New York, NY, USA

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DIE HERRSCHER DER WELT – BESPRECHUNG DES BUCHES VON B.KEGEL – Teil 2

Bakterien, Cyanobakterien, Mikroben, Mikroorganismen, Sauerstoff O2

Kegel, V., Die Herrsher der Welt. Wie Mikroben unser Leben bestimmen, Köln: DuMont Buchverlag, 2015

Storch, V., Welsch, U., Wink, M. Evolutionsbiologie, 3.rev. Afl., Berlin-Heidelberg: Springer Spektrum, 2013 (abgekürzt: EB)

  1. Dieser Besprechung ging ein Teil 1 voraus, in dem ein erster Eindruck vermittelt wird über die Zeiträume, die von Mikroben betroffen sind (ca. 4 Mrd Jahre (10^9)), außerdem von der unfassbaren Anzahl von Mikroben, die sich überall finden (z.B im menschlichen Körper schätzt man 100 Billionen (10^12), dazu nochmals ca. 224 Milliarden (10^9) auf der Haut). Dazu muss man sich klar machen, dass unsere menschlichen Körper letztlich ein Zellverband darstellt mit ca. 37.2 Billionen (10^12) Körperzellen.
  2. Im nachfolgenden Kapitel wurde dann deutlich, dass die ungeheuren Zahlen an Bakterien und Körperzellen mit dem Begriff Verband nur ungenügend beschrieben sind. Es ist eine hochkomplexe Lebensgemeinschaft mit raffinierten Mechanismen der Kommunikation und der Kooperation, herausgebildet über viele Millionen, wenn nicht hunderte Millionen von Jahren. Dazu benutzte der Autor Kegel das Wort Holobiont (was sich in einem Standardlehrbuch wie EB nicht findet).

VON DER URERDE ZUR SAUERSTOFFWELT (SS.91 – 124)

  1. Im dritten Kapitel greift Kegel die historische Dimension der Mikrobenentstehung nochmals auf und schildert etwas ausführlicher die vermuteten Rahmenbedingungen der Erde, bei der Entstehung der Mikroben und deren frühen Entwicklung (siehe Schaubild; von Autor cagent ergänzt mit Daten aus EB).

    2. Zeitlicher Rahmen für die entstehung und die Entwicklung der Mikroben als Bausteine des Lebens
    Zeitlicher Rahmen für die entstehung und die Entwicklung der Mikroben als Bausteine des Lebens

  2. Wie genau die Entstehung der ersten Mikroben zu denken ist, das weiß man bis heute nicht exakt (vgl. S.103f); es gibt allerdings theoretische Modelle, die mögliche Entstehungen skizzieren. Klar ist nur, dass es neben der Fähigkeit der Reproduktion primär um die Fähigkeit geht, Energie aus der Umgebung zu entziehen und diese dann für verschiedene chemische Prozesse zu nutzen. Und hier gibt es die bis zum Auftreten der Menschen nur zwei Strategien: (i) ohne Sauerstoff und (ii) mit Sauerstoff.
  3. Sauerstoff (O2) gab es zwar auch schon vor der Sauerstoffwelt, allerdings gebunden. (vgl. S.99) Erst die Erfindung der Umwandlung von Lichtenergie in Zucker und Sauerstoff durch die Cyanobakterien (irgendwann so ab ca. -2.5 Mrd Jahren) machte Sauerstoff O2 frei verfügbar. Und es war ein erdgeschichtliches Ereignis ohne gleichen, da bis heute die Cyanobakterien die einzigen sind, die dies können. (vgl. S.105) Bis diese Erfindung aber in Form neuer Lebewesen (Zellen, Pflanzen und Tiere) wirksam wurde, die auf der Erdoberfläche mit Sauerstoff leben, verging eine sehr, sehr lange Zeit.
  4. Der produzierte Sauerstoff oxidierte ca. 100-200 Mio Jahre mit allerlei Materialien im Meer, bis er es vor ca. -2.4/-2.3 Mrd Jahren schaffte in die Atmosphäre einzutreten. Die Mengen waren noch gering (0.1%), doch reichten diese Mengen aus, durch Reaktion mit Methan in der Atmosphäre Kohlendioxyd CO2 zu bilden. Dies wiederum reichte aus, um zu einer Abkühlung zu führen, die 300-400 Mio Jahre gedauert hat (Huronische Eiszeit).(S.106) Zugleich baute sich aber weiterhin Sauerstoff weiter in der Atmosphäre auf und führte langfristig damit zur Ausbildung einer Ozonschicht, die die UV-Strahlen daran hinderten, das Wasser der Meere in seine Bestandteile zu zerlegen. (S.113)
  5. Ab ca. -1.8/-1.45 MRD Jahren treten komplexe eukaryontische Zellen auf, die nach der zur Zeit am meisten akzeptierten Hypothese aus methanogenen Archaeen als Wirt und Bakterien als Symbionten hervorgegangen sind. (S.115) Dies ist ein Fall von Endosymbiose, ein höchst komplexes Ineinander von Genom des Wirtes und DNA in den Symbionten, durch die die chemischen Prozesse gesteuert werden. (119)
  6. Erst ca. -1.0 MRD (EB 236) bzw. -0.8 MRD (Kegel S.124) finden wir dann vielzellige Lebewesen, die sich dann in der Folgezeit zu unvorstellbar komplexen Systemen weiter entwickeln.
  7. Der heutige Sauerstoffpegel wird etwa um -0.35 MRD Jahre erreicht.

DISKUSSION

  1. Der Text von Kegel kommt leicht erzählend rüber und liest sich gut. Sobald man sich auf die Inhalte einlässt, stellen sich aber viele weitere Fragen, die sich dann durch die lockere Anordnung der Ideen nicht mehr so leicht beantworten lassen. So vermisse ich systematische Überblicke, in denen die einzelnen Aspekte ein wenig im Zusammenhang erscheinen.
  2. Bei dem Versuch, mir aus den Einzelfakten solch einen Überblick zu rekonstruieren, bin ich auf viele offene Fragen gestoßen, die ich schließlich nur mit Hilfe weitere Bücher – insbesondere des Buches EB! – sowie einzelner Beiträge aus der englischen Wikipedia ansatzweise beantworten konnte.
  3. Insgesamt werden die Umrisse eines imposanten Gemäldes sichtbar, das die großen Linien der Entstehung des Lebens auf dieser Erde aufscheinen lässt, wobei der Kontext selbst, unsere Erde, nicht weniger wild, dynamisch und großartig daherkommt.
  4. Speziell aber auch der Blick in die Feinstrukturen des Biologischen, in die unfassbar komplexen Ablauf- und Steuerungsprozesse, das Ineinandergreifen von so vielen Prozessen, die Vielfalt der Informationen, deren Speicherung und Nutzung, ist geradezu Schwindelerregend. Was hier die Biologie mit all ihren Spezialdisziplinen bislang geleistet hat, ist fantastisch. Dennoch, gerade weil immer mehr sichtbar wird, stellen sich auch immer mehr neue, tiefgreifende Fragen. Mehr oder weniger ungelöst erscheinen mir die übergreifenden theoretischen Fragen, nach welchen Kriterien, Gesetzen sich diese komplexen Strukturen ausbilden konnten. Und dann, nachdem es Archaeen, Bakterien und Eukaryonten gab, wie es die Vielzeller mit ihren Milliarden bis Billionen Zellen geschafft haben, in all diesen geradezu galaktischen Strukturen Kommunikation und Kooperation für eine systemstabilisierende Ordnung aufzubauen und zu halten.
  5. Eine Fortsetzung der Besprechung ist unklar, da ich (nach Abschluss der Lektüre) so viele spannende weiterführende Gedanken bekommen habe, dass ich möglicherweise direkt da weiter mache. Mal sehen.

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DIE HERRSCHER DER WELT: MIKROBEN – BESPRECHUNG DES BUCHES VON B.KEGEL – Teil 1

Bakterien, Holobiont, Mikroben, Mikroorganismen

Bernhard Kegel, (2015), Die Herrscher der Welt, Wie Mikroben unser Leben bestimmen, Köln: Dumont

1. Der Autor dieser Besprechung muss zunächst bekennen, dass er von der Materie des Buches vor der Lektüre kaum etwas gewusst hatte. Das kann gegen ihn sprechen (wie kann er dann so ein Buch besprechen), das kann aber gerade auch ein guter Maßstab sein, die kommunikative Qualität des Buches zu messen. Denn in der heutigen Welt explodierender Einzelwissenschaften ist das wechselseitige Verstehen der vielen Disziplinen durch die Spezialisierungen und Menge der neuen Publikationen eher schwierig geworden.
2. Und das muss man dem Buch gleich vorweg zugestehen: es ist gut lesbar geschrieben, es schildert nicht nur einzelne Fakten sondern stellt Zusammenhänge her; mehr noch, es bettet die Ergebnisse auch in die Schilderung der Forschungsprozesse selbst ein. Man kann buchstäblich miterleben, wie junge Forscher und Forscherinnen sich im Forschungsalltag jenseits der Banalitäten an aufregende Sachverhalte heranarbeiten, wie viele Jahre, ja Jahrzehnte notwendig sind, um einzelne Aspekte zu klären, abzusichern, verständlich zu machen. Und wen es interessiert, den führen die zahlreichen Anmerkungen zu der einschlägigen Fachliteratur.
3. Das dies alles so wunderbar ineinandergreift ist dem Umstand geschuldet, dass der Autor – obgleich sehr sachkundig –, nicht primär als Einzelwissenschaftler schreibt, sondern als Vermittler zwischen vielen Forschungsgruppen, als jemand, der die vielen neuen Ergebnisse zusammenfasst, in einen Gesamtrahmen einfügt, bisweilen versuchsweise, noch nicht als letzte feste Theorie, und dies eingebettet in einen sehr lesbaren Schreibstil. Das einzige, was man als Kritik äußern könnte, wenn man kritisieren wollte, wäre aus meiner Sicht, dass ein paar zusätzliche Übersichtstafeln hilfreich sein könnten, um die Vielfalt im Zusammenhang noch besser sichtbar zu machen.

MIKROBEN ÜBERALL (SS.1-48)

Zeitrahmen für Entstehung der Mikroben
Zeitrahmen für Entstehung der Mikroben

4. Zeitlich verortet die Wissenschaft den Beginn von ersten Mikroben ungefähr bei -4 Milliarden Jahren, also in einer Zeit, in der die Erde noch immer ungemütlich war. Bis zum Auftreten erster Tiere auf dem Land vor ca. -700 bis -800 Mio Jahren beherrschten die Mikroben die Erde und, wie man seit ungefähr 10 Jahren immer mehr entdecken kann, sind sie auch heute allgegenwärtig.
5. Man findet sie im Meeresschlamm wie in den Böden (1 Teelöffel enthält ca. 20.000 Arten mit einer Überdeckung von nur 0.1% (vgl. S.22)). In den Meeren leben ungefähr 1 Mio verschiedene Arten mit einem Anteil von 50-90% der Biomasse der Meere. (vgl. S.21f) Im Gestein Kilometertief unter dem Meeresboden vermutet man 2/3 der Biomasse der Erde. (vgl. s.21) Man findet sie ferner unter dem Eis der Antarktis wie auch in der Atmosphäre und Troposphäre.
6. Diese fantastische Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Umgebungen wird ergänzt durch eine nicht weniger fantastische Kooperationsfähigkeit untereinander und mit Wirtssystemen.

 

Korallenriff als Beispiel der Kooperation zwischen Wirt und Symbionten
Korallenriff als Beispiel der Kooperation zwischen Wirt und Symbionten

 

7. Nach neuen Modellrechnungen umfasst der menschliche Körper ca. 37.2 Billionen (10^12) Körperzellen, die miteinander kooperieren (vgl. S.35). Es soll aber etwa 3x soviel Mikroben im menschlichen Körper geben (c. 100 Billionen). (vgl.S.34) Diese Mikroben im Körper erzeugen etwas 1/3 der Stoffwechselverbindungen im Blut, ws beinhaltet, dass Mikroben über solche Stoffwechselverbindungen das Gehirn beeinflusse können. (vgl. S.17) Neben den Mikroben im Körper kommen dann nochmals ca. 224 Milliarden (10^9) Mikroben auf der Haut. Also zum Kontrast: 1 cm^2 menschliche Haut beherbergt etwa 10 Mio verschiedene Arten von Mikroben, 1 cm^3 Darminhalt aber bis zu 1 Billion (10^12).(vgl. S.34) Zusätzlich hat man entdeckt, dass die Verteilung der Arten sehr kleinräumig ausdifferenziert ist und dass die Überdeckung mit gleichen Arten zwischen den Regionen gering ist.(vgl. S.30) Z.B. weisen rechte und linke Hand nur eine Übereinstimmung von ca. 17% auf. (vgl. S.39) Oder, von den 4700 Arten, die auf den Händen von 51 Studierenden gefunden worden waren, gab es nur 5 (!), die sich auf allen Händen fanden. (vgl.S.39) Im Buch selbst finden sich zahllose weitere beeindruckende Befunde.
8. Was hier so abstrakt theoretisch klingen mag, birgt ein riesiges Potential an möglichen praktischen Nutzanwendungen, da diese ungeheure Vielfalt eine unfassbar große Zahl an neuen Proteinen, Antibiotika und Enzymen beinhaltet, die sich der Mensch für spezielle Aufgaben nutzbar machen könnte. (vgl. S.24)

KORALLEN ALS HOLOBIONTEN (SS.49-90)

 

Kooperation der Mikroben am Beispiel der Korallenriffe
Kooperation der Mikroben am Beispiel der Korallenriffe

 

9. Im folgenden Kapitel entführt das Buch zu einem ersten Staunen über die sehr differenzierten Kooperationsmuster, die zwischen verschiedenen Mikroben zu beobachten sind. Am Beispiel des Meerwasserpolypen, der als Nebenprodukt riesige Korallenriffe entstehen lässt (und seinem unspektakulär erscheinenden Pendant im Süßwasser Hydra, der allein lebt) wird aufgezeigt, wie dieser Polyp sowohl unterschiedliche Algenarten (kleine Bakterien, die der Fotosynthese fähig sind) und unterschiedliche Bakterien, die Stickstoff synthetisieren können, in sich so aufnehmen kann, dass sie nicht als Nahrung verdaut werden, sondern als Partner fungieren, die die Stoffwechselprozesse des Polypen unterstützen. (vgl.S.83)
10. Damit solche Kooperationsprozesse möglich sind, mussten die Membranen der kooperierenden Zellen chemisch so umgebaut werden, dass hinreichend viele chemische Interaktionen als Kommunikation und Kooperation stattfinden können. Damit werden die Membranen jeweils zu einer Schnittstelle, zu einem Interface der Kooperation.(vgl. S.58) Diese Austauschprozesse sind hochkompliziert und sind labil. Je nach Umgebungsbedingungen, kommen unterschiedliche Mikrobenarten zum Einsatz.(vgl. S.63ff) Allerdings sind typische Verteilung relativ stabil, da sie auch im Genom des Wirtes verankert sind.(vgl. S.87ff)
11. Bedenkt man die chemischen Prozesse, die notwendig sind, damit sich solche komplexen und differenzierten Interaktionsmuster ausbilden können, dann wird klar, dass es viele Mio Jahre braucht, damit sich diese Muster ausbilden können. Rasche, abrupte Veränderungen der Umwelt, wie z.B. die aktuelle Erderwärmung, können von daher dieses komplexe Ökosystem überfordern. Grundsätzlich kann es reagieren, aber möglicherweise nicht schnell genug.

DISKURS

12. Für eine eigentliche Diskussion ist es noch zu früh. Man kann aber schon an dieser Stelle spüren, dass die Sicht auf das Leben unter Berücksichtigung der Welt der Mikroben eine radikal andere ist, als jene, in der die Mikroben nicht explizit berücksichtigt werden. Auch das Konzept einer evolutionären Entwicklung bleibt abstrakt, unwirklich, wenn es diese Vielfalt, diese unfassbare dichten und differenzierten Kooperationsmuster nicht berücksichtigt.
13. Vor allem wirft dies auch ein ganz neues Licht auf das Verständnis des Körpers. Zwar hat die Gehirnforschung mit ihrem Blick auf die 100 Mrd einzelnen Gehirnzellen (mit zusätzlichen diversen Unterstützerzellen) das Nachdenken über Bewusstsein, Geist, Kognition, Wahrnehmung, Gedächtnis usw. schon deutlich neue Impulse verliehen, aber so richtig scheinen mir diese neuen Überlegungen immer noch nicht im ‚Innern des kulturellen Bewusstseins‘ angekommen zu sein. Hier liegt noch ein sehr weiter Weg vor uns und es ist schwer abzuschätzen, wie unser Bild vom Leben, von der Welt, von der Zukunft des Lebens im Universum sich in den kommenden Jahrzehnten weiter entwickeln wird. Die Mikrobiologie wird hier unzweifelhaft eine zentrale Rolle spielen, wenngleich auch sie alleine viele wichtigen Fragen nicht wird beantworten können.
14. Fortsetzung folgt HIER

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PARISATTENTAT – PANZERPOLITIKER – KULTURREVOLUTION. Impressionen von einem nicht ganz gewöhnlichen Sonntag

Arabisch-Islamische, Bakterien, Besiedlung des Landes vom Meer, Epigenetik, Evolution, Evolution - biologische, Holobiont, Industrie 4.0, Integration, Islam, Islamischer Staat, Kultur, Kultur - Typen, Kulturelle Autoimmunreaktion, Kultureller Umbruch, Kulturrevolution, Kulturtechnik, Panzerpolitik, Parisattentat, Römische, Schiiten, Sunniten, Virus, Wahabismus
  1. Die folgenden Notizen sind das Echo auf einen nicht ganz normalen Sonntag mit intensiven Gesprächen mit FreundenInnen, mit Fernsehberichten, Abhängen und dem Abschluss einer Buchlektüre.

PARISATTENTATE

  1. Am Freitag den 13.November 2015 hat eine Gruppe junger Männer mit ihren Gewaltaktionen eine Blutspur erzeugt, die Angst, Entsetzen, und Horror unter den Menschen verbreitet hat.
  2. Wie sich jetzt herausschält, sind mindestens vier davon Franzosen. Einer ist noch flüchtig, und der Rest noch unbestimmt. Von einem wurde ein Pass gefunden, der ihn angeblich als Flüchtling ausweist. Experten deuten aber an, dass es sich hier um eine bewusste Fälschung handeln könnte, um Gastländer und Flüchtlinge zu entzweien.

HINTERGRÜNDE

  1. Von den identifizierten Tätern weiß man, dass sie allesamt Franzosen sind mit Aufenthalten in einem seit langem bekannten sozialen Spannungsgebiet in der Region Brüssel, Moolenbeek. Moolenbeek gilt seit vielen Jahren als Sammelbecken für radikale Islamisten; die Polizei hat hier seit langem kapituliert, weil die Politik Nichtstun verordnet hat.
  2. Ebenso wie in Frankreich, wo es viele soziale Brennpunkte mit vielen tausend jungen Leuten aus Flüchtlingsbewegungen gibt, die kaum Schulbildung haben, keine Arbeit, gesellschaftlich abgehängt sind, so ist auch Moolenbeek z.T. bevölkert von Menschen – so scheint es –, die nicht wirklich integriert sind, und die ihre Identität aus ihrer Spielart von Islam ziehen, der ein starkes Hassmoment gegen die westliche Kultur enthält (das Konzept der freien westlichen Gesellschaften wird von vielen radikalen Islamisten interpretiert als direkter Widerspruch zu ihrem Verständnis des Islam).
  3. Diese Probleme sind seit vielen Jahren sehr gut bekannt. Funktionierende Lösungen hat bislang niemand erfunden. In Teilen der Bevölkerung gibt es (rechtsnationale) Strömungen, die aus dieser sozialen und kulturellen Disfunktionalität Kapital für Ressentiments zu schlagen versuchen. Dies funktioniert umso besser, als es vielen anderen Franzosen aufgrund der schlechten wirtschaftlichen Situation auch nicht gut geht. Die aktuelle Regierung kann bislang wenig (oder gar keine?) Erfolge vorweisen. Der Wahlkampf ist schon im Gange. wetterwendisch, wie viele Politiker leider sind, versuchen Sie sich jetzt auch einen rechtsradikalen-nationalen Touch zu geben, um sich diese irrationale Stimmung zu nutze zu machen (wobei die Regierung mit verantwortlich ist sowohl für das Nichtstun im sozialen Bereich wie auch für die schlechte wirtschaftliche Situation; man kann es auch Unfähigkeit nennen).
  4. Jetzt passiert ein Attentat, das unmenschlich und grausam unverstellt Hass sichtbar werde lässt, Hass einer jungen Generation, die in einem Land lebt, das nicht ihr eigenes geworden ist. Hass, der sich Anleihen genommen hat bei einer radikal-islamischen Bewegung genannt ‚Islamischer Staat‘, der aus den Trümmern des verunglückten US-amerikanischen Irakkriegs hervorgegangen ist. Diese Bewegung stellt – verglichen mit der überwältigenden islamischen Kultur von 700 – 1400 – nur ein Zerrbild des Islams dar, eine rudimentäre Form, die alle tötet, vergewaltigt, foltert, die nicht IS sind, auch solche, die Muslime sind, die sich ihnen aber nicht unterwerfen wollen.

RADIKALISIERTER ISLAM

  1. Ein wichtiges Motivationselement des IS ist der Hass auf alles andere, natürlich und besonders auch auf alles Westliche. Das Konzept einer aus Aufklärung, Wissenschaft, Menschenrechte, Demokratie hervor gegangenen westlichen Gesellschaft ist für IS-Mitglieder reines Gift, da es ihre eigenen Werte im Kern ablehnt und verurteilt. Der Islam als solcher ist – betrachtet man seine Blütezeit – nicht notwendigerweise ein Gegensatz zur westlichen Moderne (viele Kernelemente der westlichen Moderne gibt es nur, weil die islamische Kultur sie gegen die Barbarei der westlichen Papstkirche über Jahrhunderte gerettet hatte!), aber der Islam in der Spielart von IS hat alles aus sich selbst ausgeschieden, was auch nur den leisesten Ansatz zu einer Menschen- und Weltoffenheit liefern könnte.
  2. Der IS steht damit nicht alleine. Radikale Formen des Islam gab es schon immer, und sie finden sich in allen großen islamischen Strömungen (wie übrigens auch analog innerhalb des Hinduismus, des Judentums, des Christentums und des Buddhismus!) wie den Schiiten (Anhänger der Schia) und den Sunniten, insbesondere in Gestalt des Wahabisus. Gegenüber der goldenen Zeit des Islam stellen sie alle Vereinfachungen dar, sind im Kern wissenschaftsfeindlich, sind Radikalisierungen, sind ausgrenzend, abgrenzend, bei gleichzeitigem Totalanspruch an ihre Mitglieder.

INTEGRATION – JA, ABER

  1. Wenn jetzt zehntausende von jungen Menschen in einem Land wie Frankreich sozial nicht integriert werden und sie zugleich in geistiger Verbindung zu solchen radikal-islamischen Weltanschauungen stehen, deren simples Weltmodell sowohl direkt ‚Bruderschaft‘ verheißt wie auch eine einfache Logik für ihren Hass liefert, dann folgt daraus zwar nicht automatisch ein menschenverachtender Terror, aber die Tendenz dahin wird doch massiv unterstützt. Die Tatsache, dass allein aus Frankreich viele tausend junge Franzosen sich freiwillig dem IS angeschlossen haben, dort sogar als Selbstmordattentäter bekannt geworden sind, zeigt, dass das Konzept funktioniert. Das französische Lebensmodell hat sie nicht überzeugt. Hat die Politik versagt oder hat jeder Staat heute seine obligatorische Verliererquote, die im Fall von Frankreich (und Belgien, und England, und Spanien, und Deutschland, und …) nur so tragisch endet, weil ein IS die Verlierer psychisch zu Terroristen umprogrammieren kann?
  2. Die martialischen Worte des Staatspräsidenten als Reaktion auf die Attentate, die Ausrufung des Notstands, das Paktieren mit allen Rechten, die Ausrufung des Krieges gegen den IS (der ja schon längst stattfindet), dies alles wirkt nicht nur hilflos und kopflos, sondern erscheint sogar gefährlich. Das tatsächliche Problem IN Frankreich, die Existenz einer verunglückten Generation, der starke Einfluss einer spezifischen Weltanschauung, wird weder durch diese Worte noch durch diese Taten auch nur ansatzweise adressiert. Es erscheint eher als ein kopfloses, sinnloses um sich Schlagen mit Luftraketen, die die Verursacher nur jubeln lassen kann: der dumme Westen, er lässt sich ärgern, er zeigt Emotionen, er schränkt genau die Freiheiten ein, die dem IS ein Dorn im Auge sind; und die Flüchtlinge, die vor genau dem IS-Terror fliehen, werden jetzt auch noch verdächtigt (Söder, diese politische Lichtgestalt, hat vornweg – als noch gar nichts wirklich klar war – sofort erklärt, jetzt müsse man den Flüchtlingsstrom wegen potentieller Bedrohung, erst recht stoppen). Bomben auf den IS schüren die Emotionen unter der verlorenen Generation IN Frankreich weiter; noch mehr werden sich dem IS anschließen, noch mehr werden Attentate in Frankreich ausüben, und in der kopflosen politischen Reaktionen wird die freie Gesellschaft in Frankreich weiter gedrosselt, werden die rechten Ressentiments geschürt, die im Endeffekt einem IS näher sind als einer modernen Demokratie. Gut gemacht Hollande!

INTEGRATION MODELL DE

  1. Als in Deutschland die Flüchtlingszahlen sprunghaft anstiegen und die Kanzlerin spontan ausrief: Das schaffen wir, blitzte für einen Moment ein großes Deutsches Herz auf, alle waren begeistert, weil die Mehrheit der Deutschen tatsächlich so ist. Man ist sich bewusst, dass wir als Deutschland nicht isoliert leben, sondern vielfältig verflochten sind: wirtschaftlich, ethnisch, kulturell, wissenschaftlich. Für sich alleine könnte Deutschland überhaupt nicht mehr existieren (wozu auch, welchen Sinn sollte dies machen?). Aber schon in kurzer Zeit wurde dann klar, dass der Zustrom ein Ausmaß annahm, das real immer weniger zu bewältigen war, jedenfalls nicht ohne erhebliche Belastungen und Einschränkungen der eigenen Bevölkerung. Dazu kam, dass die Deutsche Regierung in den Jahren zuvor die Hilferufe der Italiener und Griechen geflissentlich überhört hatte, dass Europa die vielen Millionen Flüchtlinge an den Grenzen Syriens nicht (!) unterstützt hatte (die waren ja weit weg), dass die EU seit Jahren mit ihrer Wirtschaftspolitik in vielen Ländern Afrikas die einheimische Industrie und Landwirtschaft derart zerstört hat, dass ganze Landstriche verarmt sind, und ihr Heil nur noch in einer Flucht nach Europa sahen, und schließlich, dass Merkel mit ihrem spontanen Ausruf nicht nur geltendes EU-Recht schlicht außer Kraft gesetzt hat ohne die anderen zu fragen, ob sie mitmachen. Natürlich erscheint die Reaktion vieler östlicher EU-Staaten dann ‚primitiv‘, die Flüchtlingsfrage dann einfach an Merkel und Deutschland zurück zu spielen (denn die Flüchtlingsfrage als solche ist ja unabhängig von Deutschland), aber es zeigt einen eher erschreckend unfähigen Politikstil in Europa.
  2. War das Bild von der europäischen Wertegemeinschaft schon die letzten Jahre durch die diversen Finanzkrisen, speziell auch im Fall Griechenlands, als eigentlich nicht vorhanden demaskiert worden, zeigt die Uneinigkeit im Umfeld der Flüchtlingsproblematik tiefe Diskrepanzen auf. Wo sind die gemeinsamen Werte? Worin bestehen sie? Warum lohnt es sich, Europäer zu sein?
  3. Von deutschen Kindergärten wird berichtet, dass die Zahlen an Kindern aus anderen Kulturen stark angestiegen sind, oft die Mehrheit bilden, und dass es die Eltern dieser Kinder sind, die Abgrenzung und Unfrieden in die Kinder hineintragen: mit dem darfst Du auf keinen Fall spielen; das sind ganz Schlimme; das darfst Du auf keinen Fall essen….. Die Erzieherinnen fühlen sich überfordert; die neuen Eltern sprechen meist nicht genügend Deutsch; bis zu fünf verschiedene Mahlzeiten müssen gekocht werden, um der Vielfalt gerecht zu werden …. Von immer mehr jungen Erzieherinnen hört man, dass sie sich angesichts dieser schwer zu handhabenden Alltagsrealität von der Politik allein gelassen fühlen und sich rechtem Gedankengut zuwenden (wenn man erlebt, wie die Bundesvorsitzende der Grünen, Simone Peter in einer Talkshow auf die konkreten Erfahrungen eines Bürgermeisters letztlich immer nur Durchhalteparolen anzubieten hatte ohne wirklich konkreten Bezug, dann kann man zumindest nachvollziehen, warum überlastete Erzieherinnen kein wirkliches Zutrauen zu dieser Art von Parolen-Politik finden können).
  4. Ähnliches berichtete der Schulleiter einer großen Gesamtschule, die für ihre hervorragende, auch soziale, Arbeit bekannt ist. Mittlerweile muss die Schulordnung neben Deutsch auch in Englisch und Arabisch vorliegen, weil die Eltern sie sonst nicht verstehen. Auch hier ist analog zu beobachten, wie es die Eltern der Kinder sind, die Animositäten, Feindschaften zwischen unterschiedlichen Volksgruppen über ihre Kinder in die Schule hineintragen. Nicht in Gegenwart von Lehrern, aber in der übrigen Zeit. Alle konstatieren eine deutliche Verschlechterung des Schulklimas. Mögliche Sanktionen gegen solche Einflüsse stehen der Schule nicht zur Verfügung; notwendige Kommunikation kann mangels Fachkräften und Sprachkenntnissen offensichtlich nicht genügend stattfinden.
  5. Dies führt zum Faktor Zeit: aus der Psychologie und aus der Geschichte wissen wir, dass Assimilationsprozesse (ein anderes Wort für Integrationsprozesse) Zeit brauchen, sehr viel Zeit. Und auch viel Zeit garantiert gar nichts (man betrachte nur das Problem des Rassismus in den USA und Brasilien; offiziell gibt es dies nicht, faktisch, im Alltag, aber auf Schritt und Tritt; oder man betrachte das Thema Mann – Frau; bis heute nur in wenigen Ländern dieser Welt ansatzweise gelöst; oder das Problem der verschiedenen Religionen, die ja immerhin schon über 1300 Jahre koexistieren, usw.) In der Theorie geht alles, im Wunschdenken retten wir die Welt, im konkreten Alltag mit realen Menschen und deren realen Weltbildern im Kopf geht erst einmal nur soviel, wie die realen Menschen sowieso können und wollen. Wer hier über die Köpfe anderer hinweg Formen des Zusammenlebens voraus nimmt, die es so – zumindest nicht ganz schnell – nicht geben kann, der überfordert Menschen, spielt mit dem Leben von Menschen, setzt den sozialen Frieden aufs Spiel.
  6. Damit kommen wir zum möglicherweise entscheidenden Knackpunkt unserer Gegenwart.

KOOPERATION, KOMMUNIKATION, KOMPLEXITÄT

  1. Wir haben gesehen, welch großartige Leistungen wir Menschen seit den letzten 10.000 Jahren zuwege gebracht haben: vom Jäger und Sammlerdasein zu Handwerk, Landwirtschaft, Städtebau, Rechtswesen, Sprachen, Philosophie, Mathematik, Religionen, Literatur, Theater, Musik, Architektur, Infrastrukturen, Bibliotheken, Schulen, Krankenhäusern, Technik, … immer komplexeren sozialen Formen sind entstanden. Zugleich allerdings auch immer viele Kriege, immer größere Schlachten, bis hin zu Weltkriegen von unvorstellbaren Ausmaßen.
  2. ALLE diese Leistungen sind kopfgesteuert, hängen davon ab, dass Menschen in der Lage sind, Dinge zu abstrahieren, zu erinnern, in Regeln zu fassen, nach Regeln zu handeln, mit Sprachen zu kommunizieren,Wissen aufzuschreiben und zu speichern. Wäre es möglich, all das erarbeitete Wissen der Menschheit auf einen Schlag auszulöschen, würden alle Menschen mehr oder weniger nackt wieder da stehen und wären nicht in der Lage, sich zu ernähren und miteinander in komplexen Stadtgesellschaften zu leben. In kürzester Zeit würde die gesamte menschliche Population zusammenbrechen durch Gewalt, Hunger, Krankheiten.
  3. Das, was die Menschheit zu dem macht, was sie heute ist, ist ein komplexes Netzwerk von Erfahrungen, von Wissen, von Technologien, die auf Wissen beruhen. Oder am Beispiel von Religionen: wenn sie einige überzeugte Hinduisten, Buddhisten, Juden, Christen, Muslime nebeneinander stellen, dann sind dies alles Menschen mit der gleichen biologischen Herkunft und Ausstattung. Das einzige, was sie unterscheiden kann, das ist die Art und Weise, wie sie die Welt anschauen. Die Grundstrukturen, wie Menschen die Welt wahrnehmen und verarbeiten, sind allen Menschen angeboren. Innerhalb dieser Grundstrukturen gibt es aber viele Variationsmöglichkeiten. Diese werden von den einzelnen Menschen ausgestaltet; nicht isoliert, sondern als Teil einer sozialen Gemeinschaft, d.h. der normale Mensch übernimmt erst mal, was seine Umgebung ihm vorlebt. Würden alle Menschen als Hinduisten aufwachsen, wären sie erst einmal im Denken ‚gleichgeschaltet‘, ebenso als Juden oder Christen oder Muslime. Würde ein so aufgewachsener Muslim auf einen Hinduisten treffen, hätten sie ein grundlegendes Problem, desgleichen ein Jude mit einem Christ, ein Buddhist mit einem Hinduisten, usw. Aus der Geschichte kennen wir genügend Beispiele, wie solche Situationen zu Verteuflungen, Verfolgungen, Unterdrückungen Mord und Totschlag geführt haben. Gleichzeitig zeigt die Geschichte, dass es aber Menschen gab, die ihre eigene Überzeugung kritisch hinterfragen konnten, die sich der Relativität ihrer aktuellen Position bewusst wurden, und die dann über die eigene Anschauung hinaus mit Menschen anderer Anschauung sprechen konnten, gesprochen haben, und voneinander sehr viel gelernt haben. Alle großen Kulturen Europas waren von dieser Art: Toleranz gegenüber speziellen Weltsichten innerhalb eines größeren sozialen Gebildes (das römische Reich, das islamische Reich, die EU) war immer ein Erkennungszeichen für blühende Staatswesen.
  4. Dies ist heute nicht anders: alle ca. 7 Milliarden Menschen sind grundsätzlich gleich, gleich fähig. Dass sie als Kinder unterschiedliche Sprachen lernen, in unterschiedlichen kulturellen Regelsystemen aufwachsen, ist eher Zufall. Zugleich zeigt diese Vielfalt, wie anpassungsfähig und flexibel Menschen sein können, aber nicht beliebig. Menschen brauchen viele Jahre bis sie die jeweilige Kultur vollständig gelernt haben. Umlernen in eine andere Kultur geht grundsätzlich, aber nur mit viel Anstrengung und ebenfalls vielen Jahren Dauer. Außerdem gibt es Kulturen, die von sich her eher aufgeschlossen sind und Lernen erleichtern im Gegensatz zu Kulturen, die abgeschlossen wirken, statisch, wenig lernförderlich. Nicht wenige sehen daher heute eine Art Weltkrise, da die anwachsende Zahl der Menschen mit ihrer Vielfalt für viele bedrohlich wirkt. Immer wieder fallen ganze Gruppen dann zurück in eine Art Regression zum scheinbar Einfachen, Natürlichen, Reinen, …

HOLOBIONTEN

  1. An dieser Stelle kann es vielleicht helfen, sich bewusst zu machen, dass die Natur, und innerhalb der Natur ganz besonders der homo sapiens, also wir, eine ganz andere Geschichte erzählen!
  2. Wie die Biologie seit etwa 15 Jahren gelernt hat, gibt es nicht nur generell die Idee der Evolution von einfachen Zellen zu immer komplexeren Zellverbänden über die Gene mitsamt einer Epigenetik, sondern schon von Anfang an seit 4 Milliarden Jahren gibt es eine immer komplexer werdende Kooperation von jeder Zelle mit jeder Zelle, was zum Begriff des Holobionten führt.
  3. Wie ich in einem vorausgehenden Blogeintrag beschrieben habe, bildet jeder einzelne Mensch eine Lebensform, die in der Kooperation von ca.37 Billionen (= 10^12) einzelnen Körperzellen besteht, dazu IN unserem Körper nochmals ca. 100 Milliarden (=10^9) Bakterien, und auf unserer Haut ca. 220 Milliarden Bakterien. Die Viren sind dabei noch nicht berücksichtigt. Das ist die unvorstellbare Zahl von 814*10^43 einzelnen Elementen, die alle einerseits selbständig agieren, andererseits kooperieren. Jede einzelne Pflanze, jedes Insekt, jeder Vogel, jedes andere Tier, alle Lebewesen sind so organisiert. Ohne die Bakterien und Viren würde jedes Lebewesen auf der Stelle sterben, weil die Bakterien komplexe chemische Prozesse beisteuern, ohne die der jeweilige Organismus nicht existieren könnte. Das Gleiche gilt für die Kooperation der Zellen im Körper untereinander. Dass also das Leben auf der Erde es aus dem Meer auf das Land geschafft hat, dass es überhaupt auch im Meer überlebt hat, ca 300 Millionen Jahre Vereisung der Erde, und vieles mehr, liegt nur daran, dass im Laufe von 4 Milliarden Jahren die einzelnen Zellen gelernt haben, immer mehr, immer vielfältiger, immer komplexer zu kooperieren. Kooperation und Kommunikation sind die Zauberworte de Lebens.
  4. Betrachtet man sich die aktuelle Weltsituation ist klar, dass eine weitere gemeinsame Zukunft nur über noch mehr Kooperation und Kommunikation gelingen kann. Alle Weltanschauungen, die von Aus- und Abgrenzung zu leben scheinen, von Wissensfeindlichkeit, erscheinen hier wie Bremsklötze des Lebens. Einen Automatismus zum Besseren gibt es aber wohl nicht.
  5. Klar dürfte nur sein, dass eine Panzerpolitik dort fehl am Platze ist, wo es um Anschauungen in den köpfen geht. Nicht mehr Panzer sind gefragt, sondern mehr Lehrer, mehr Diskussion, mehr Kommunikation, mehr Aufklärung, mehr Wissen um das, was das Leben im Innersten zusammenhält und ermöglicht. Der Text eines Faust ist wenig hilfreich, um die Zukunft zu gestalten. Eine Kulturrevolution tut Not! Eine Kulturrevolution des mehr Wissens und mehr wechselseitigen Verstehens. Denn auch ein Industrie 4.0 wird zerstören, wenn sie nicht gesellschaftlich integriert wird. Auch hier muss in den Köpfen mehr geschehen als nur ein Denken in betriebswirtschaftichen Effizienzen. Das wäre zu einfach.

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STUNDE DER ENTSCHEIDUNG – Ist irgendwie immer, aber manchmal mehr als sonst

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PARIS IST ES NICHT

  1. Dass in dem Augenblick, in dem ich diese Zeilen schreibe, wenige Stunden zuvor wieder einmal Terroranschläge in Paris stattgefunden haben, die vielfach dem sogenannten Islamischen Staat zugerechnet werden (klare Informationen habe ich noch keine), ist eher Zufall. Dennoch gibt es möglicherweise einen Zusammenhang mit dem Thema dieses Blogeintrags. Der Leser möge sein eigenes Urteil bilden.

ENTSCHEIDUNGEN IM GROSSEN

  1. Die Formulierung Stunde der Entscheidung kann pathetisch klingen, je nachdem, wo und wie man solch eine Formulierung benutzt. Meist denkt man wohl an kriegerische Auseinandersetzungen, an Kriege zwischen Völker und Nationen, wenn es für alle Beteiligten um Sein oder Nichtsein ging. Das hatte dann schon etwas von Stunde der Entscheidung.

ENTSCHEIDUNGEN GANZ KLEIN

  1. Wenn man den Blick auf solch eine Sondersituation fokussiert, dann gerät man aber in Gefahr, den Blick für das Ganze zu verlieren. Das Ganze ist der Lebensprozess auf dieser Erde. Wir Menschen – das vergessen wir gerne – sind keine losgelösten Sonderwesen, die alleine auf diesem Planeten leben, die alleine über das Schicksal des Lebens auf diesem Planeten entscheiden. Nein. Nichts falscher als dieses. Wir Menschen, jeder einzelne Menschen, JEDER!, bilden eine Lebensform, die in der Kooperation von ca.37 Billionen (= 10^12) einzelnen Zellen besteht. 37 Billionen! (zum Vergleich, man schätzt, dass die Milchstraße, unsere Heimatgalaxie, ca. 100 Milliarden (= 10^9) Sonnen umfasst). Und das ist noch nicht alles. Man schätzt, dass IN unserem Körper nochmals ca. 100 Milliarden (=10^9) Bakterien leben, und auf unserer Haut ca. 220 Milliarden. Diese alle zusammen bilden eine Lebensgemeinschaft, die dafür sorgt, dass wir Körperfunktionen haben, das wir uns ernähren können, dass wir denken können, dass wir in dieser Welt voller Bakterien überhaupt existenzfähig sind. Ohne diese Bakterien würden wir innerhalb von Stunden zugrunde gehen, elendig, hilflos.

(Anmerkung: Alle Informationen zu den Mikroben habe ich dem Buch von Kegel entnommen (s.u.), das ich hier im Blog auch noch ausführlich besprechen werde).

  1. Jede einzelne dieser Zellen ist so komplex, dass ein modernes Lehrbuch über die Zelle 1342 engbedruckte Seiten umfasst, und man nach der Lektüre von diesen 1342 Seiten wissen kann, dass viele wichtige Fragen – vielleicht sogar die wichtigsten? – noch unbeantwortet sind. Klar ist aber, dass jede einzelne Zelle in jedem Moment der Ort von Entscheidungen ist, von vielen Entscheidungen gleichzeitig, die alle darüber entscheiden, wird das Leben in den nächsten Minuten noch stattfinden oder nicht. Also, in jeder Sekunde, nein, in jeder Millisekunde, haben wir 37*10^12 * 100*10^19 * 220*10^9 Zellen und Bakterienorte, in denen jeweils mehr als eine Entscheidung gefällt wird, was als nächstes geschehen wird. Dort, wo diese Entscheidungen geschehen, sind sie unabhängig voneinander, aber in ihrem Effekt zeigen sie, dass sie auf wunderbare Weise aufeinander abgestimmt sind! Wenn wir sagen, dass wir gesund und leistungsfähig sind, dann sind alle diese 37*100* 220* 10^12 * 10^19 *10^9 = 814*10^43 Entscheidungsbereiche so aufeinander abgestimmt, dass wir subjektiv das Gefühl haben, alles ist OK, alles ist perfekt, alles ist gut.
  2. Zum Vergleich, ein Weltkonzern wie Siemens hatte im März 2015 ca. 342.000 Mitarbeiter, also 342 * 10^3 menschliche Entscheidungsbereiche. Wenn man sieht, wie schwer sich solch ein Weltkonzern mit einer Komplexität von 10^3 Entscheidungsbereichen tut, alles miteinander gut laufen zulassen, welcher Aufwand getrieben wird, wie viel Misskommunikation stattfindet, wie viele Pannen, dann kann man – aber nur sehr schwach und dunkel – erahnen, was es bedeutet, dass jeder einzelne Mensch eine Komplexität von 10^43 aufweist; ehrlicherweise entzieht sich dies unser Vorstellungskraft. Die Menge der Gegenstände, die wir mit unserem Gehirn bewusst gleichzeitig denken können, liegt in der Größenordnung von 4-9 Auch bei einem Nobelpreisträger!!!
  3. Laut dem statistischen Bundesamt waren von allen Arbeitnehmern in Deutschland 2014 offiziell 9,5 Tage krank gemeldet . Bezogen auf 365 Tage im Jahr sind dies 2.6% eines Jahres. Also, unser unvorstellbares Gebilde von 814*10^43 Mikroentscheidungsbereichen unseres Körpers hat eine – bezogen auf die Arbeitsfähigkeit – Ausfallrate von 2.6%. Wenn wir bedenken, dass wir bis heute nicht in er Lage sind, auch nur eine einzige Zelle selbst komplett herzustellen (wir benutzen dafür das Knowhow der Zellen, die sich selbst reproduzieren können), geschweige denn verstehen, wie man solch komplexe Gebilde mit einer Komplexität von 814*10^43 herstellen würde (obwohl jede Zeugung eines Menschen mit Geburt und anschließendem Wachstum den Eindruck erweckt, wir sind zumindest am Geschehen beteiligt), dann erleben wir in jedem Augenblick ein Ereignis-Wunderwerk, das sich unserem wissenschaftlichen Verstehen bislang weitestgehend entzieht. Immerhin gewinnen wir immer mehr erste Einblicke, durch die wir überhaupt merken (wer merkt es wirklich?), mit welch ungeheuerlichen Sache wir es hier zu tun haben.

PLANET DER MIKROBEN

  1. Würde man jetzt anfangen zu rechnen, wie viele Zellen und Bakterien es auf der Erde gibt, mit dem Wissen, das Bakterien sich sowohl viele Kilometer tief im Boden, im Meer, unterm Meer, in der Luft über uns vorfinden (mit vielen Milliarden pro Gramm Boden), dann kann man irgendwie erahnen, dass es eine ungeheuer große Zahl sein muss. Und es gibt keine Lebensform auf der Erde, weder bei den pflanzlichen noch den tierischen, die zu ihren elementaren Funktionen nicht Bakterien benötigt, und zwar immer sehr, sehr viele. Die Erde ist in erster Linie ein Planet der Bakterien, genauer der Mikroben, da man in der heutigen Wissenschaft neben den Bakterien noch die  Archaea kennt.
  2. Alle komplexeren Lebensformen, jene, die wir mit unseren Sinnesorganen direkt wahrnehmen können, sind letztlich Konstruktionen unter Verwendung der einfachen Strukturen (Eukaryoten, Bakterien, Archaea). Selbst das Gehirn, beim Menschen der Sitz von Wahrnehmung, Gedächtnis, Denken, Sprechen, Bildverstehen, Emotionen, Gefühlen usw. ist nah besehen nichts anderes als eine Ansammlung von ca. 100 Milliarden Gehirnzellen (plus vieler weiterer Hilfszellen), die jede für sich ist. Die einzeln Zelle weiß in gewisser Weise nichts von all den anderen. Und doch kooperieren diese Zellen im Millisekundenbereich miteinander auf eine Weise, die uns, die wir solch ein Gehirn haben, den Eindruck erwecken, als ob wir Objekte im Raum sehen mit Formen, Farben, verschiedenen Positionen, wir hören Laute, wir betasten Gegenstände, wir haben gerade mal keinen Hunger aber vielleicht Durst, … das Gehirn bietet uns einen Raum des Bewusstseins, angefüllt mit Phänomenen. Und dies leisten diese 100 Milliarden einzelne Zellen, die nichts voneinander wissen. Die Neurowissenschaften, die bislang viele wunderbare Eigenschaften über das Gehirn herausgefunden haben, können bislang aber nicht wirklich erklären, woher und wie diese 100 Milliarden Zellen + X weitere Zellen es wissen, was zu tun ist.

WIE IST DAS MÖGLICH?

  1. Wie gesagt, das was wir sind, jeder einzelne von uns, ist so ungeheuerlich, so unfassbar, dass man sich – aktuell, momentan – kaum vorzustellen vermag, wie es möglich ist, dass es uns (und all die anderen unfassbaren Lebensformen) tatsächlich gibt, so gibt, wie wir uns vorfinden.
  2. Wunderbarerweise hat die Wissenschaft seit ca. der Mitte des 19.Jh immer mehr einzelne Fakten entdeckt, gesammelt, in Beziehung gesetzt, so dass wir heute davon ausgehen müssen, dass die Geschichte dieser Mikroben vor etwa 4 Milliarden Jahren begonnen zu haben scheint. Zu Beginn gab es noch keinen Sauerstoff, der heute so allgegenwärtig erscheint und ohne den die meisten Lebensformen nicht existieren könnten. Alle ersten Lebensformen kamen ohne Sauerstoff aus; es waren di Cyanobakterien, die als erste und einzige ein Verfahren zur Fotosynthese ‚erfunden‘ haben, das als Abfallprodukt Sauerstoff freisetzt. Dies begann vor ca. -3 Milliarden bis – 2.7 Milliarden Jahren, und setzte einen Prozess in Gang, der schrittweise, das Meer und die Atmosphäre nachhaltig veränderte. Die neuen Oxidationsprozesse erzeugten massive Treibhausgase, die u.a. zur Totalvereisung der Erde (Huronische Eiszeit) führten, die mehrere hundert Millionen Jahre gedauert hat.
  3. Vor ca. -1.45 bis -1.85 Milliarden kamen dann die eukaryontischen Zellen ins Spiel, die schon auf der Basis von Sauerstoff operierten. Zwischen -0.6 Milliarden und -0.85 Milliarden finden sich dann die ersten Vielzeller. Sehr trockene Fakten für ein kosmologisches Drama der Sonderklasse. Das biologische Leben als Ganzes hat die Qualität einer kosmologischen Singularität (unter anderem gilt: es funktioniert als Entropiekonverter, für den es keine bekannten physikalischen Gesetze gibt; für deren Auftreten es keinen bekannten Grund gibt; der Vorgang besitzt eine implizite anwachsende Komplexität; er ist irreversibel).

DNA ALS INFORMATION

  1. Sind alle diese Fakten schon atemberaubend, so erleben wir in unserer Gegenwart, seit ca. 50-60 Jahren einen Prozess, der das Zeug dazu hat, zu einem weiteren Meilenstein der Evolution beitragen zu können.
  2. Bislang in den vier Milliarde Jahren Leben auf dem Planet Erde hat das Leben sich dadurch behauptet und weiter entwickelt, dass es in der Lage war, Moleküle (DNA) dazu zu benutzen, um Bauprozesse und Ablaufprozesse in Form von chemischen Verbindungen zu kodieren und wieder zu dekodieren. Diese revolutionäre Erfindung von Information im Vollsinn (zum Vergleich, der heute vielfach benutzte sogenannte Informationsbegriff von Shannon deckt nur einen Teilbereich von Information ab; Shannon selbst war sich dieses Sachverhalts voll bewusst!) war – im Nachhinein betrachtet – mit Abstand die wichtigste aller Innovationen, die das Leben auf diesem Planeten auszeichnet. Denn nur dadurch konnte Evolution überhaupt stattfinden. Was immer der Selbstreproduktionsmechanismus leistete, nur durch die Einbeziehung einer Informationsstruktur, die aktuelle ‚Anweisungen‘ speicherte, konnten sich die verschieden – weitgehend zufällig erzeugten Änderungen – in der Gesamtheit erfolgreicher Bauteine ‚erhalten‘ und damit sich zu den Bauplänen von Leben entwickeln, die wir heute vorfinden und partiell kennen.
  3. Eine Theorie der Welt, die nur die bekannten physikalischen Gesetze berücksichtigen würde, wäre angesichts der biologischen Phänomene, wesentlich unvollständig (wobei die heutige Physik ja auch in sich selbst unvollständig und widersprüchlich ist und bezogen auf bekannte empirische Phänomene wie ‚dunkler Materie‘ bzw. ‚dunkler Energie‘ nicht einmal die leiseste Idee hat, wie sie damit umgehen soll).

JENSEITS DER DNA

  1. Nimmt man die biologischen Phänomene ernst, nimmt man diesen Selbstreproduktionsmechanismus mit dem vollen Informationsmechanismus im Kern ernst, dann erleben wir mit dem Auftreten von Gehirnen generell und mit dem Auftreten spezieller Technologien seit dem letzten Jahrhundert etwas Besonderes.
  2. Mit dem Auftreten der Gehirne, speziell dem Gehirn des homo sapiens (dazu werden wir gezählt), kommt eine neue Qualität ins Spiel. Während die in der DNA kodierte Information im Prinzip ‚fest‘ ist (obgleich wir heute gelernt haben, dass es ’nicht ganz fest‘ ist, Stichwort Epigenetik), können Gehirne ad hoc lernen, speziell können sie von der Wirklichkeit abstrahieren und in Echtzeit Modelle/ Theorien über mögliche Strukturen und Zusammenhänge der Wirklichkeit bauen. Insbesondere können sie mittlerweile auch die Gehirne selbst bzw. die DNA aller Lebewesen untersuchen, modellieren, simulieren, verändern, und experimentell die Veränderungen ausprobieren. Die aktuellen Lebensformen (und hier wieder speziell und ausschließlich der homo sapiens) können also erstmalig nach vier Milliarden Jahren den bisherigen DNA-gesteuerten Evolutionsprozess erweitern zu einem DNA-Gehirn-Computer-gesteuerten Evolutionsprozess, der die Entwicklung begrenzt beschleunigen kann.

EVOLUTIONSSPRUNG?

  1. Dies ist klar ein strukturelles Ereignis im Evolutionsprozess, das markant ist. Neben der Erfindung der DNA als generischem Informationsträger (vor mehr als 4 Milliarden Jahren) und dem Gehirn als erweiterter adaptiver Meta-Informationsstruktur (seit etwa -0.6 Milliarden Jahren) findet diese Rückanwendung von Gehirnerkenntnissen auf die Trägerstrukturen erst jetzt langsam in der Gegenwart statt (vor ca. 0 Jahren). Wenn man will, kann man darin eine Form von Beschleunigung erkennen.
  2. Was sich jetzt aber anzudeuten beginnt, ist ein Problem, das bislang eher verdeckt war, nun aber nicht mehr weiter unter der Decke gehalten werden kann: die Frage nach dem Wohin!

WOHIN?

  1. Solange das biologische Leben nur mit der DNA als steuernder Information gearbeitet hat, gab es zwei Komponenten: (i) Der Mechanismus des Kopierens und (zufälligen) Variierens im Bereich der informatorischen Kombinationsmöglichkeiten und der physikalisch-chemischen Realisierung; (ii) das Referenzsystem Erde, das nur solche ‚Entwicklungen‘ hat überleben lassen, die zu den jeweils aktuellen Lebensbedingungen der Erde (die sich im Laufe der vier Milliarden Jahre z.T. dramatisch geändert hatten) gepasst haben. D.h. alles, was sich bis heute entwickeln konnte, basiert auf den Erfolgen der Vergangenheit unter den Bedingungen der konkreten Erde.
  2. Im Rahmen unseres neuen Erkennens und Verstehens kann man sich aber – zumindest symbolisch-theoretisch – von den gesetzten Bedingungen der Erde frei machen, und die generelle Frage stellen, was das Ganze überhaupt soll? Geht es nur um Optimierung von Energiegewinnung und -nutzung? Geht es nur um immer bessere Kooperation und Koordinierung und damit um immer mehr Komplexität? Geht es nur um ein Leben auf der Erde (bis zur Ausdehnung der Sonne und dem Anstieg der Temperaturen haben wir ca. 1 Milliarde Jahre noch Zeit) oder auch um weitere Räume? Kann es nicht sogar noch ganz andere Lebensformen geben, auch für uns homo sapiens, für alle Zellen?
  3. Viele neue interessante radikale Fragen, die sich jetzt mit neuer Realität, mit neuer Wucht stellen. Fragen, die uns alle betreffen.

WER KANN ANTWORTEN?

  1. Schaut man sich dann Tagesereignisse an, dann erleben wir hier eine bizarre Ungleichzeitigkeit: auf der einen Seite steuert die Evolution durch die Erfolge des homo sapiens real auf einen neuen qualitativen Evolutionssprung zu, auf der anderen Seite erleben wir, wie in vielen Ländern dieser Welt ein Denken neue Macht gewinnt, das weder von der modernen Wissenschaft noch von den kulturellen Entwicklungen der letzten 10.000 Jahren Kenntnis zu haben scheint.
  2. Wenn Mitglieder des IS von sich behaupten, dass sie Muslime sind, dann muss man ernsthaft fragen, was sie überhaupt vom Islam wissen? Mag sein, dass sie Verse aus dem Koran zitieren können (das können heute schon die meisten Roboter), aber daraus folgt nicht, dass sie irgendetwas von dem Islam verstanden haben. Nicht nur hatte der Koran selbst, was man wissen kann, eine eigene dynamische Entstehungsgeschichte, in die unterschiedliche Überlieferungen und Interpretationen mit eingeflossen sind, sondern die Geschichte des Islams ist bunt, reich, vielschichtig und hatte Gesamteuropa in der Zeit 700 – 1400 eine Blütezeit geschenkt, die mit zu dem Größten zählt, was die europäische Kultur damals hervorgebracht hatte. Nicht nur lebte der Islam damals mit allen Religionen friedlich zusammen, sondern der Islam war u.a. die treibende Kraft in den Wissenschaften, und zwar auf allen Gebieten. Die größten Philosophen, Theologen und Wissenschaftler jener Zeit waren Muslime, und es gab für einen Muslim keine größere Ehre, als das Wissen der ganzen Welt zu sammeln, Übersetzungen anfertigen zu lassen, Bibliotheken für alle einzurichten, Schulen für alle, Krankenhäuser, medizinische Forschung und vieles mehr. Zur gleichen Zeit boten die westlichen christlichen Ländern ein Bild des Jammerns, wissenschaftsfeindlich, kein Sinn für das Gemeinwohl, keine Schulen, keine Bibliotheken usw.
  3. So, wie es auch im Christentum zu allen Zeiten unterschiedliche Strömungen gab, und sich nicht unbedingt die durchgesetzt haben, die am meisten christlich waren, so gab und gibt es auch im Islam unterschiedliche Strömungen. Eine sehr starke Strömungen heute, der Wahabismus, nimmt für sich (wie es jede Sekte tut), in Anspruch den wahren Islam zu vertreten. Aber wenn man den Koran und die Geschichte des Islams ernst nimmt, gibt es wenig Grund, warum man diesen Anspruch ernst nehmen sollte, außer, dass Wahabiten alle umbringen, die ihren Anspruch nicht akzeptieren. Eine solche Einstellungen widerspricht allen elementaren Erkenntnissen über den Menschen, über die Welt und widerspricht – soweit ich sehe – den meisten großen islamischen Philosophen und Theologen.
  4. Bedenkt man aber, wie wenig Christen einer Papstkirche widersprechen, wie wenig Juden den orthodoxen Juden in Israel widersprechen, dann sollte es uns auch nicht wundern, dass so wenig Muslime sich gegen den Wahabismus erheben. Eine Religion hat nur drei Wahrheitsquellen: die direkte Begegnung mit Gott, die Liebe zum Leben und die Wissenschaft. Wer eines davon ausschließt (und die Wahabiten schließen – so wie sie sich darstellen – alle drei Quellen aus) kann schwerlich zu einer lebendigen Religion finden, die das Leben von innen heraus liebt und fördert.
  5. Zurück zur Wertefrage: Wohin überhaupt? Die Wissenschaft ist heute an den Punkt gekommen, wo sich mehr und mehr die Wertefrage radikal stellen muss. Die Wissenschaft als solche ist aber nicht auf Ethik und Philosophie oder noch weitergehende Fragen eingestellt. Sie macht ihren Job als Sachklärerin, das macht sie bislang leidlich gut, aber mehr ist nicht drin. Was aber nun? Wenn kann man fragen?
  6. Wir alle sind gefragt.

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QUELLEN

Bernhard Kegel, Die Herrscher der Welt. Wie Mikroben unseer Leben bestimmten, Köln: DuMont, 2015