Archiv der Kategorie: Biologisches Leben

6 THESEN ZUM LEBEN: KREATIVITÄT, KOOPERATION, KOMMUIKATION, MEHR ALS JETZT, SEXUALITÄT, DAS BÖSE – Thema des PHILOSOPHIESOMMER 2016 in der DENKBAR Frankfurt am So, 15.Mai 2016

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Entsprechend dem Plan vom 9.Februar 2016 kommt hier die Einladung zur nächsten Sitzung des PHILOSOPHIESOMMERS 2016 in der

DENKBAR Frankfurt

Spohrstrasse 46a

(Achtung1: Parken schwierig! Man muss wirklich im Umfeld suchen)

(Achtung 2: Veränderte Zeiten 15:00 – 18:00h)

THEMENSTELLUNG

Am Ende der letzten Sitzung im Rahmen des Philosophie-Sommers 2016 in der DENKBAR gab es – vielleicht nicht überraschend – keine klare Themenstellung für das nächste Treffen. Der Brennpunkt der Überlegungen im Spannungsfeld von biologischen Systemen (Menschen, Tiere) und nicht-biologischen Systemen (Maschinen) ist hin- und hergerissen zwischen altbekannten, vertrauten Bildern vom Leben, der Welt und dem Menschen einerseits und den neuen, radikalen, irgendwie verwirrenden Erkenntnissen um universalen Ganzen, zum Menschen, zur Technologie. Warum können die Maschinen all das? Wo liegen natürliche Grenzen? Was sagen diese Maschinen und ihre intensive Nutzung durch den Menschen über den Menschen? Sind wir nicht letztlich mit unsren Zustandsänderungen von Materie mittels Energie nicht auch nur Maschinen, die sich in den neuen Maschinen quasi zu kopieren versuchen?

Es blieben also viele offene, beunruhigende Fragen.

SECHS THESEN ALS ANKERPUNKTE FÜR DIE DISKUSSION

Um die Diskussion weiter zu befeuern und um sie durch wichtige, zentrale neue Erkenntnisse ein wenig zu fokussieren, hier 6 Thesen, hinter die wir kaum mehr zurück können:

  1. KREATIVITÄT JENSEITS DES BEKANNTEN: Die Explosion des Lebens fand statt jenseits des aktuellen Wissens unter Ausprobieren von radikalen Alternativen und unter Eingehung eines radikalen Risikos des Scheiterns.

  2. KOOPERATION ÜBR GRENZEN HINWEG: Die Explosion des Lebens fand statt durch Erlangung der Fähigkeit, mit völlig fremden Systemen (die oft lebensbedrohlich waren) in eine Kooperation geradezu galaktischen Ausmaßes einzutreten, die eine Win-Win-Situation für alle Beteiligte bildete.

  3. ÜBERWINDUNG DES JETZT: Die Explosion des Lebens führte zu einem einzigartigen Punkt: nach 13.8 Mrd Jahren konnte sich das Leben plötzlich selbst anschauen und hat das Potential, sich selbst zu verändern.

  4. KOORDINIERUNG INDIVIDUELLER VIRTUELLER WELTEN: Die Wiedergeburt des universalen Lebens im individuellen virtuellen Denken verlangt neue, intensive Formen der Koordinierung durch symbolische Kommunikation im globalen Ausmaß.

  5. JENSEITS VON SEXUALITÄT: Die bisherige Form der Sexualität als Strategie der Mischung genetischer Informationen kombiniert mit endogenem Handlungsdruck verlangt nach radialem Umbau: genetische Kombinatorik ja, endogener Handlungsdruck nein. Mann – Frau war gestern.

  6. DYNAMIK DES BÖSEN – WO LEBT DAS GUTE: tiefsitzende Triebstrukturen im Menschen (Macht, Geld, Dünkel, …) verbünden sich schneller und effektiver im globalen Maßstab als nationale politische Systeme. Sie drohen die neuzeitlichen Freiheitsansätze des Kreativen (neben anderen Faktoren) zu ersticken.

Zum Austausch über diese 6 Thesen gibt es folgenden

PROGRAMMVORSCHLAG

Moderation: Gerd Doeben-Henisch

15:00 Begrüßung

15:05 Kurze Einführung ins Thema

15:25 Gemeinsamer Diskurs I, Sichtbarmachung von Positionen

16:30 Blubberpause (Jeder kann mit jedem reden; Essen und Trinken)

17:00 Gemeinsamer Diskurs II, erste Zusammenfassungen, Tendenzen

17:45 Schlussstatements und Thema für das nächste Treffen

18:00 Ende

Langsames Wegdiffundieren der Teilnehmer ….

Siehe das Memo zu dieser Sitzung HIER.

Einen Überblick über alle bisherigen Texte zum Philosophie-Sommer/ zur Philosophiewerkstatt findet sich HIER.

Einen Überblick über alle Texte des Autors cagent findet sich HIER.

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

Einen Überblick über alle Blogeinträge des Autors cagent nach Titeln findet sich HIER.

NICK LANE – LIFE ASCENDING – BESPRECHUNG – Teil 1

Biologische Energie, Biologisches Leben, Entstehung des Lebens, Enzyme, Erde, Eric Smith, Formen, Harold Morowitz, Krebs Zyklus, Leben, Leben - Entstehungszeit, Leben - Ursprung und Bedeutung, Lost City, Michael J.Russell, Miller-Urey Experiment, Nick Lane, Unterseeische Schlote, William Martin

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

KONTEXT

  1. Auf dem Weg zum neuen Menschenbild im Spannungsfeld zwischen biologischen und nicht-biologischen Systemen (letztere als Maschinen, insbesondere auch als intelligente Maschinen) stellen sich viele interessante Fragen. Grundlegend bleibt die Frage nach dem Unterschied zwischen biologischen und nicht-biologischen Systemen. Insbesondere erweist sich schon die Bestimmung des Biologischen als eigenes Problem. In den Wissenschaften wurde ja lange zwischen der belebten und der unbelebten Natur unterschieden, wurde eine Grenze zwischen Organischem und Anorganischem gezogen. Die Forschung der letzten 10 – 15 Jahre hat aber so viele neue Erkenntnisse zutage gefördert, dass der Übergang zwischen Belebtem und Unbelebtem immer fließender wird. Zumindest für den ersten Übergang von bloß chemischen zu schon biochemischen Prozessen gibt es mittlerweile sehr plausible Modelle und empirische Fakten, so dass der Weg von elementaren metabolischen Prozesszyklen zu komplexeren biologischen Prozessen der Selbstreplikation nicht mehr so aussichtslos erscheint, wie bislang. Dies eröffnet viele interessante Perspektiven.
  2. Das Buch von Nick Lane Life Ascending kann hier hilfreich sein: in gut lesbarer Weise, jedoch eng an den realen Forschungsprozessen orientiert, entwickelt er ein Bild des biologischen Lebens, das versucht, diese neuen Erkenntnisse zu berücksichtigen. Dieses Buch wurde mit viel Lob von führenden Fachzeitschriften und Wissenschaftlern bedacht, und bekam u.a. den Preis der Königlichen Gesellschaft (England) für das beste Wissenschaftsbuch 2010 (es gibt weitere Bücher von Lane, auch ein ganz neues von 2016, in denen unterschiedliche Aspekte des biologischen Lebens auf der Basis neuerer Erkenntnisse thematisiert werden).

EINFÜHRUNG (SS.1-7)

  1. Die großen Erkenntnisfortschritte der letzten Jahrzehnte wurden möglich, da die Methoden der Paläontologie und der Populationsgenetik mit neuen Methoden so erweitert werden konnten, dass man nun immer mehr die biochemischen Strukturen und Prozesse selbst erforschen kann, die den Lebewesen, den Zellen zugrunde liegen und die Zeugnis geben können von Ereignissen und Sachverhalten, die bis in die Frühzeit des Lebens (ca. bis -4 Mrd Jahre rückwärts) zurückreichen.
  2. Nick Lane versucht, diese wunderbare und ungeheuer spannende Geschichte der Entstehung der Lebensformen am Beispiel von 10 Ereignissen zu illustrieren, die er – aus seiner Sicht anhand selbst gewählter Kriterien – als die größten Erfindungen (“inventions‘) des Lebens identifiziert. So beginnt er mit der Entstehung des Lebens, beschreibt die DNA, dann die einmalige Erfindung der Photosynthese und der komplexen Zellen, beleuchtet dann die Rolle der Sexualität, der Bewegung, des Sehens, des warmen Blutes und schließlich das Phänomen des Bewusstseins und des Sterbens.

DIE ENTSTEHUNG DES LEBENS (SS.8-33)

  1. In diesem Kapitel geht es zentral um die Frage, wie es möglich war, dass sich auf der Erde, nachdem sie sich ein wenig beruhigt hatte, und die sogenannten Hadean Epoche (-4.5 Mrd bis – 3.8 Mrd) begonnen hatte, so schnell erste Spuren von Leben finden konnten. Einige Hypothesen gehen davon aus, dass sich schon ab -4 Mrd, erste Bakterien finden, sichere Befunde gibt es spätestens ab -3.4 Mrd. (vgl. S.8f); komplexere Zellen mit Zellkernen (Eukaryoten) finden sich dann aber erst ab ca. -1.4 Mrd bis -1.0 Mrd, also gut zwei  Mrd Jahre später. (S.9).
  2. Die Frage ist dann sinnvoll und spannend, wenn man davon ausgeht, dass sich die biologischen Formen aus den nicht-biologischen Strukturen im Rahmen der Naturgesetze entwickelt haben. Dann muss man Entstehungsprozesse identifizieren bzw. nachträglich rekonstruieren, die dies deutlich machen können. (vgl. S.9f)
  3. Der Vollständigkeit halber zitiert Lane das berühmte Miller-Urey Experiment von 1952 (publiziert 1953), bei dem aus einer Gasmischung mittels elektrischer Entladungen komplexe Moleküle gebildet werden konnten, die jenen ähneln, die man zu den biologischen zählt. Wie man heute weiß, entsprach die Gasmischung des Experiments aber nicht der Zusammensetzung auf der Erde in jener Zeit (vgl. SS.10-12). Ferner gelten für Moleküle und chemische Reaktionen die allgemeinen Gesetze der Thermodynamik; ohne spezielle Umgebungsbedingungen zerfallen Moleküle wieder. Wie eine solche Umgebungen aussehen sollte und ob sie so jemals bestanden hatte, sagte das Experiment nicht (vgl. SS.11-14)
  4. Auf der Suche nach geeigneten Umgebungen führte 1977 die Entdeckung von unterseeischen hydrothermalen Schloten zu einer gewissen Aufregung. Bis heute wurden ca. 200 solcher Schlote gefunden; alle zeichnen sich aus durch einen Überfluss an Leben. (vgl. S.14f) Brodelnde metallische Sulfide ergießen sich ins Wasser, alles sehr säurehaltig, Temperaturen mit bis 400 Grad. (vgl. S.15) In diesem thermodynamischen Ungleichgewicht kommen große Mengen an Schwefelwasserstoff vor. Aus diesem extrahieren Bakterien Wasserstoff (H) und verknüpfen ihn mit Kohlendioxid (CO2) und produzieren daraus organische Stoffe. Dies kostet Energie, die über Sauerstoff (O) zugeführt wird.(vgl. S.15) So interessant diese Umgebungen sind, vieles passte noch nicht so richtig zusammen.
  5. Vor diesem Hintergrund haben Michael J.Russell und Kollegen 1994 alternative Schlote (‚vents‘) vorausgesagt, unterseeische, alkaline hydrothermale Schlote, die eine umfassendere und nachhaltigere Umgebung für die Ausbildung frühen Lebens darstellen würden. Solche Schlote wurden dann 2000 tatsächlich entdeckt, bekannt gemacht ab ca. 2002. Sie wurden spontan Verschwundene Stadt (‚Lost City‘) getauft. Diese alkalische Schlote entstanden aus der Wechselwirkung zwischen Gestein und Seewasser: es sind poröse Gebilde mit unendlich vielen Kompartments, chemischen Verbindungen, und einem Temperaturgradient. (vgl. SS.20-23)
  6. Bei dem Versuch, ‚von unten nach oben‘, vom Einfachen zum Komplexeren Erklärungsmuster zu finden, die zu den komplexeren Strukturen hinführen, kann es auch hilfreich sein, vom bekannten Komplexen auszugehen und zu fragen, was haben alle bekannten reproduzierbaren biologischen Formen gemeinsam? Was sind universelle Kernprozesse? Lane verweist hier auf metabolische Prozesse bekannt als Krebs-Zyklus.(vgl. S.24) Der Krebs-Zyklus bildet die Basis aller eukaryontischen Zellen und ist reversibel. Er kann mit Hilfe von Energie Proteine erzeugen oder umgekehrt Energie. Bei eukaryontischen Zellen ist er in den Mitochondrien lokalisiert, bei prokaryotischen Zellen in der Zellmembran. Das wirkliche Besondere aber ist, dass seine Bestandteile und sein Zusammenbau chemischen Tendenzen der beteiligten Moleküle folgt (Morowitz!) und sich alle Zutaten, bis hin zur passenden Umgebung, in den erwähnten alkalischen hydrothermalen Schloten finden. (vgl. S.25f)
  7. In ähnliche Richtung argumentieren Martin & Russell: heutzutage sind nur 5 metabolische Prozesse bekannt, wie Pflanzen und Bakterien Wasserstoff (H) und Kohlendioxid (CO2) verarbeiten. Vier von Fünf verbrauchen ATP. Einer von fünf erzeugt Energie. Letzteres tun die Archaen.(Vgl. S.27) Dies verweist auf mögliche Vorläufer der Archaen um -4 Mrd Jahren, die über solche solche Prozesse verfügt haben müssen bzw. diese aufgebaut haben. Um aber Energie zu erzeugen, benötigten diese Vorfahren kleine Mengen von Startenergie. Dazu werden Katalysatoren wie Eisen, Nickel und Schwefel benötigt. Genauso diese sind aber in den unterseeischen Schloten vorhanden waren.(vgl. S.27f)
  8. Die elementaren Komponenten dieser Prozesse finden sich also in den unterseeischen Schloten wie auch als Grundbausteine im Krebs-Zyklus, der das Herz aller metabolischen Prozesse von späteren Zellen bildet (vgl. S.28). Als Energiebaustein wird allerdings noch nicht ATP erzeugt, sondern Acetylphosphat C2H5O5P, das aber genauso wie ATP funktioniert. Das Abfallprodukt der Phosphatübertragung ist Essig. (vgl. S.28f)
  9. Während der Energiegewinnungsprozess in den unterseeischen Schloten plausibel erscheint, stellt sich die Frage, wie der Prozess auch außerhalb der Schlote funktionieren kann, wo es keine hinreichende Umgebungsenergie gibt?(vgl. S.29f) Einen Schlüssel lieferte die Forschung von Peter Mitchell, der aufzeigte (Nobelpreis), dass die Produktion von ATP-Molekülen von einem differenzierten Membranprozess gesteuert wird, der durch den Gradientenprozess des Protonentransports mit sehr fein abgestimmten Dosierungen arbeiten kann. (vgl. 31f) Dieser Protonen-abhängige Gradient innerhalb der Chemiosmose findet sich in allen späteren Lebensformen und bot die Voraussetzung der Loslösung aus den alkalischen Schloten.(vgl. 32f)

DISKURS

  1. Ein Kennzeichen der neueren Diskussion ist die Tendenz, dass man sehr stark nach einer Einbettung der biologischen Prozesse in die Gesetze der allgemeinen Physik und Chemie sucht. Besonders zu erwähnen sind hier sicher Schmidt und Morowitz.
  2. Letztere gehen davon aus, dass die Thermodynamik einen Rahmen aufspannt, innerhalb dessen der Fluss freier Energie durch Zusammenfinden geeigneter chemischer Verbindungen verbessert und kontrolliert werden kann. Dies bedeutet, durch ein Zusammenwirken von thermodynamischen Gesetzen und Eigentendenzen der chemischen Verbindungen kommt es zur Ausbildung von speziellen chemischen Prozessketten, innerhalb deren energetisch hochwertigere Teilchen in immer tiefere energetische Zustände weitergereicht werden und dabei Wirkungen entfalten. Da alle Bestandteile zu den universell verfügbaren Grundbausteinen gehören und die Wirkungsgesetze allgemein sind, sind auch diese chemischen Prozessketten universell und sehr stabil.

Die Fortsetzung bildet ein Nachtrag zu Teil 1 als 1b

WEITERE QUELLEN/ LINKS (Selektiv)

  • 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

Einen Überblick über alle Blogeinträge des Autors cagent nach Titeln findet sich HIER.

START DES PHILOSOPHIESOMMERS 2016 IN DER DENKBAR FRANKFURT – Nachhall zum 14.Februar 2016

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START GELUNGEN

Nach einer Unterbrechung von mittlerweile fast 6 Monaten hat sich die Philosophie in der DENKBAR zurückgemeldet.  Aufgrund der Einladung vom 9.Februar 2016 hatte sich eine sehr interessante Gruppe  zum Re-Start versammelt. Und der gedankliche Austausch nahm seinen Lauf.

EIN HAUCH VON PHILOSOPHY-IN-CONCERT

Wie angekündigt wurde ein kleines Hörstück vom PHILOSOPHY-IN-CONERT Experiment eingespielt, dazu ein Bild von der – noch – leeren virtuellen Insel aus einer virtuellen Welt.

cagent vor leerer PiC-Insel 14.Februar 2016
cagent vor leerer PiC-Insel 14.Februar 2016

PHILOSOPHY-IN-CONCERT versteht sich als Versuch, die Fragestellung von der Zukunft des Menschen in Wechselwirkung mit der neuen Technologie der intelligenten Maschinen aus philosophischer und wissenschaftlicher Sicht künstlerischer erlebbar zu machen. Wie das genau geschehen wird, ist Teil des laufenden Experimentes. Erste Gehversuche fanden in öffentlichen Veranstaltungen am 1.Dez. 2015 und am 12.Dez. 2015 statt. Daraus stammt das Hörstück, das an diesem Abend gespielt wurde.

 

Dieses Stück kann uns daran erinnern, dass wir uns ohne Gebrauchsanleitung vorfinden und seit vielen tausend Jahren auf der Suche nach uns selbst, nach dem inneren Drehbuch von allem sind. Alle Kulturen haben ihre eigene Version erzählt, die vielen Religionen, die Philosophen, die moderne Wissenschaft liefern ständig neue Varianten. Welche ist nun die richtige? Woran können wir die richtige erkennen?

Zwei der Stimmen im Hörstück sind vom Computer generiert. Die gesamte Musik ist vom Computer generiert. Wir erleben einen realen Klang, der von Algorithmen erzeugt wurde. Auch das Bild, das in der Live-Schaltung sehr realistisch wirkte (z.B. mit Wellenbewegungen und Lichtreflexen) war komplett vom Computer generiert, ein Virtuelles als Reales, Virealität …

DIE AUSGANGSLAGE

Damit waren wir bei der Ausgangslage angekommen.

In unserem Alltag erfahren die, die Arbeit haben, oft (meistens?), dass sie zu viel Arbeit haben. Sie drehen in ihrem Rad und schaffen es kaum noch, jenseits der beruflichen Routine andere Aspekte des Lebens breit und differenziert aufzunehmen. Zugleich hat man das subjektive Gefühl, die Ereignismenge nimmt beständig zu, die Änderungen werden schneller. In all dem ist eine Entwicklung unübersehbar: die fortschreitende, mittlerweile umfassende, Digitalisierung des gesamten Lebens. Im Beruf, in der Freizeit, öffentlich und im Privaten, überall begleiten uns mittlerweile Computer, die mit Netzwerken verbunden sind. Vielfach sind sie schon nicht mehr erkennbar, da sie die Gestalt von Alltagsgegenständen angenommen haben, sie Teil von Wohnungen und Gebäuden sind, überall in den Verkehrsmitteln eingebaut sind, Teil von öffentlichen Räumen …. noch weniger kann man die Aktivitäten in den Netzwerken und Datenbanken wahrnehmen. Das globale Geschäft mit den privaten (und kommerziellen und institutionellen) Daten brummt; einige wenige werden immer reicher, viele andere werden jeden Tag schleichend entwertet. Der Staat scheint zu versagen; es wirkt, als ob er seine Bürger den Datenkraken und den außer Rand geratenen Geheimdiensten überlässt. Privatheit war einmal. Industriespionage scheint mittlerweile der Standard sein, vorpraktiziert von den staatlichen Geheimdiensten selbst, wenn man den Quellen trauen kann.

Erleben wir einen epochalen Umbruch? Was ist mit den traditionellen Wertelieferanten, den bekannten Religionen? Was ist mit den Wissenschaften? Sind Menschen nur ein zufälliges Ereignis der Evolution, eine biochemische Masse, die alsbald wieder vergeht? Sind die Menschenrechte nur noch gut für Sonntagsreden, aber ansonsten im Alltag blutleer, wert-los? Warten alle nur noch auf die Erlösung durch die Roboterfabriken und intelligente Maschinen, die dann alles lösen werden, was der Mensch nicht lösen konnte?

Was ist mit den globalen Konzernen, die ihr Geschäft auf Algorithmen basieren, die die globalen Datenmengen auswerten und hochrechnen: sind sie morgen bankrott, weil sie ihre eigenen Algorithmen nicht mehr unter Kontrolle haben? Lassen die anwachsenden Bot-Armeen die Daten von twitter, facebook, google und Co zu Schrott werden?

GEDANKENSTURM

Dies sind einige der Gedanken, die eingangs geäußert wurden, und die dann zu einem intensiven Gedankenaustausch führten.

Gedankensturm vom 14Febr2016 - ungeordnet
Gedankensturm vom 14Febr2016 – ungeordnet

Im Gegensatz zu sonst fiel es dem Protokollanten schwer, diese vielen Aspekte sofort in eine Struktur einzupassen. Dies kann auch ein Anzeichen dafür sein, dass wir es hier mit einem qualitativ neuem Gesamtphänomen zu tun haben. Alle bisher benutzten Muster greifen nicht mehr so richtig.

Am erfolgversprechendsten erschien dann die Perspektive, dass wir den Menschen, uns, viel radikaler als bislang als Teil eines evolutionären Prozesses sehen müssen, der uns dorthin gebracht hat, wo wie heute stehen. Dies intensiviert die Rückfragen an diesen Prozess. Welche Rolle spielt dann der berühmte Zufall bei der Entstehung des bekannten Universums und der bekannten Lebensformen. Ist alles nur Zufall oder ist Zufall nur ein Moment an einem komplexeren Geschehen? In der Wissenschaft haben einige gemerkt, dass der Zufall insofern nur ein – wenngleich sehr wichtiges – Moment des Geschehens ist, da bei der Entwicklung des biologischen Lebens die Speicherung bisheriger Erfolge im DNA-Molekül wesentlich ist. Nur durch diese Speicherung (Erinnerung, Gedächtnis) wurde eine Zunahme von Komplexität möglich. Der Zufall variiert, das DNA-Gedächtnis gibt eine Richtung. Dieser Prozess ist sehr langsam. Erst mit dem Auftreten des homo sapiens als Teil dieses Prozesses gab es eine Revolution: die Gehirne des homo sapiens können mit ihren elektrischen Zuständen Eigenschaften der Umgebung und sich selbst zu Modellen formen, mit diesen virtuellen Modellen elektrisch spielen und auf diese Weise in sehr kurzer Zeit hochkomplexe Alternativen erkunden, verwerfen oder ausprobieren. Dies führt zu einer extremen potentiellen Beschleunigung der Evolution. Veränderungen, die zuvor vielleicht tausende, zehntausende von Generationen gebraucht haben, können nun innerhalb von Jahren, Monaten, Tagen … gedacht und gestartet werden. Die Erfindung des Computers (eine 1-zu-1 Kopie der Struktur, die dem Kopiervorgang von biologischen Zellen zugrunde liegt!) erscheint in diesem Kontext folgerichtig, dazu Netzwerke und Datenbanken. Aus Sicht der Evolution ist es die Befreiung der Materie in frei konfigurierbare Zustände mit extremer Beschleunigung.

Für die agierenden Menschen, Mitglieder der Gattung homo sapiens, scheint dies aber zu einer Zerreißprobe zu werden, zur Krise der alten Weltbilder die – stimmt das neue Bild – sowieso falsch waren. Wer sind wir wirklich? Was soll das Ganze? Kann es in diesem kosmischen Gesamtgeschehen überhaupt so etwas wie einen Sinn für einzelne Individuen, für einzelne Generationen geben? Wie können wir in all dem, was diese neue Entwicklung mit uns macht, ein Muster erkennen, irgendetwas, was über puren Zufall hinausweist? Oder brauchen wir das alles nicht, ist es sowieso egal? Soll jeder halt die Zeit seines Lebens nutzen so gut es geht, ohne Rücksicht auf Verluste? Sind die Menschen, nachdem sie die Evolution durch Computer, Netzwerke und Datenbanken neu entfesselt haben, sowieso überflüssig geworden? Homo sapiens hat seinen Job gemacht; die Zukunft liegt jetzt nur noch in Hand der intelligenten Maschinen?

WIE GEHT ES WEITER?

Am 13.März 2016 treffen wir uns zur weiteren Verhandlung in Sachen homo sapiens.

  • Was macht das alles mit uns?
  • Hat der homo sapiens noch eine Chance?
  • Ist er überflüssig geworden?
  • Gibt es die intelligenten Maschinen, die den homo sapiens ersetzen sollen, wirklich?
  • Ist dies aller nur ein Propagandatrick der Medien und einiger globaler Konzerne?
  • Sind google, facebook und Co morgen schon pleite, weil sie ihre eigenen Algorithmen nicht mehr unter Kontrolle haben?
  • Was wird uns PHILOSOPHY-IN-CONCERT zum Nachdenken geben?
  • Könnten uns intelligente Maschinen sogar helfen?
  • Was ist mit der Maschine als Therapeut und Partner?
  • Was ist mit den technischen Erweiterungen des Körpers?
  • Was ist mit den möglichen genetischen Veränderungen: warum wollen wir sie nicht?
  • Wo liegt unsere Zukunft? In der bloßen Wiederholung des Alten oder in einem real Neuem? Wie kommen wir dahin? Wer sind unsere Ratgeber? Müssen wir auf unsere Enkel hoffen, dass die es dann schon richten, weil wir zu dumm und träge sind?

Einen Überblick über alle vorausgehenden Sitzungen der Philosophiewerkstatt findet sich HIER.

DAS GANZE IN EINER NUSSSCHALE – In gewisser Weise ‚Ja‘

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ANREGUNG VON PLATO & ARISTOTELES

  1. Im Kontext der Relektüre von Platon und Aristoteles, zunächst angeregt durch das Buch von Decher, dann vertiefend mit anderen Büchern, entstand immer mehr der Eindruck, dass das Ringen von Aristoteles um eine realistischere Sicht der Ganzheit des Lebens im Vergleich zu dem stark dualistisch-apriorisierenden Denken Platons, in seinem Kern, in den erkennbaren Strukturen, nicht so weit weg ist vom heutigen Denken. Natürlich muss man einige Begriffe neu übersetzen, natürlich muss man viele Details aktualisieren, aber die gesamte Ausrichtung gibt eine Fülle von Anregungen, die auch Lücken in unseren heutigen Ansätzen sichtbar machen. Die Meinungen gehen auseinander, ob Aristoteles auf der Zielgeraden letztlich dann doch Platons Sicht übernommen hat (Priorität und Andersartigkeit des Geistes über und vor allem anderen), oder ob man seine ähnlich klingenden Begriffe nicht doch von seinem Gesamtansatz her doch anders denken müsste.
  2. Bevor es aber dazu kam, dass ich mich in diese Begriffswelt von Platon, ganz besonders aber von Aristoteles, neu versenken konnte, setzte sich ein ganz anderes Karussell von Analogien in Bewegung.
Die fünf Paradoxien - Vorstufe: Geist und Materie
DAS GANZE IN EINER NUSSSCHALE. Fünf Themenkomplexe. Vorstufe: Geist und Materie

BIOLOGISCH VERSUS TECHNOLOGISCH

  1. Das vorausgehende Diagramm zeigt eine Gegenüberstellung von biologischen Systemen, wie z.B. dem homo sapiens, und von technischen Systemen wie z.B. intelligente Maschinen.
  2. Das Faszinierende bei biologischen Maschinen ist das Phänomen, dass rein materielle Bestandteile – wie man salopp im Alltag sagen würde – in der Lage sind, hochkomplexe Verhaltensweisen zu ermöglichen, die wir umschreiben mit Worten wie nett, liebenswürdig, gemein, aggressiv, dumm, intelligent, einfühlsam, vorausschauend, usw. Einem Menschen schreiben wir gewöhnlich geistige-emotionale Eigenschaften zu (ganz im Stile von Platon und Aristoteles; wobei beide nicht nur vom Geist sprechen, sondern auch von der Seele als dem eigentlichen Lebensprinzip mit dem Geist als Huckpackeigenschaft).
  3. Da wir heute die materiellen Bestandteile immer mehr auf ihre Zusammensetzung hin analysieren können (anders als Platon und Aristoteles), können wir wissen, dass der Körper ein Verband von vielen Billionen (10^12) Zellen darstellt, die wiederum aus einer unfassbar großen Zahl von Molekülen bestehen, diese wiederum aus Atomen, diese wiederum aus subatomaren Teilchen, die sich dann im Raum quantenphysikalischer Modelle von Wahrscheinlichkeitsverteilungen verlieren.
  4. Und dieses ganze Ensemble benötigt in jedem Moment Energie, die über Nahrung zugeführt wird; zusätzlich auch Flüssigkeit. Wird diese Zufuhr lang genug unterbrochen, bricht das System in sich zusammen. Wir sagen, es stirbt, und damit verschwindet auch sein Verhalten; die Aktivitäten, aufgrund deren wir einem Organismus Gefühle und Geist zugeschrieben haben, sind nicht mehr da. Ist damit der Geist (oder wie Platon und Aristoteles sagen würden: die Seele) auch vollständig weg (bei Aristoteles ja, bei Plato nein), oder existieren diese Nicht-Dinge Seele und Geist getrennt von den biologischen Körpern irgendwie weiter? Falls dem so wäre, müsste die Existenzform von Seele (Psyché) und Geist (Nous) im Sinne von Platon (und z.T. Aristoteles) anders sein als die Existenzform, die wir von biologischen Körpern kennen.
  5. Eher spontan hatte ich neben diese Struktur von biologischen Systemen jene von sogenannten intelligenten Maschinen aufgezeichnet. Strukturell kann man eine starke Analogie beobachten. Auch hier kann man materielle Bestandteile unterscheiden (Chips, Gatter, Verbände von Atomen), die ihre Zustände ändern können, und ein Verhalten, das man – je nach Ausführung und Kontext – auch als nett, intelligent, vorausschauend usw. beschreiben könnte.
  6. Solange Menschen wissen, dass es ja nur eine Maschine ist, sagen sie immer, das ist natürlich nicht wirklich wie beim Menschen. Ist es nicht so offensichtlich (z.B. bei Hausrobotern, die äußerlich wie echte Tiere aussehen), dann verschwindet dieser Vorbehalt und Menschen entwickeln zu den Maschinen eine – zumindest äußerlich ähnlich erscheinende – Beziehung wie zu biologischen Systemen.
  7. Auch Maschinen benötigen beständig Energie, um funktionieren zu können. In dem Fall elektrische Energie, die mittels Transformationsprozessen aus natürlichen Energiequellen gewonnen werden (Fossile Energien, biologische, Wasser- und Windenergie, Sonnenenergie, atomar, …).
  8. Im Wissen um die unterschiedlichen materiellen Substanzen, die den Verhaltensmanifestationen zugrunde liegen, stellt sich die Frage, wie kann es sein, dass so unterschiedliche Strukturen ein so ähnliches Verhalten hervorbringen können? Wie groß ist die Ähnlichkeit? Welche Rückschlüsse kann man auf den bei biologischen Systemen unterstellten Geist (bzw. auch auf das Lebensprinzip der Psychè von Platon und Aristoteles) ziehen nur aufgrund der unterschiedlichen materiellen Strukturen, die sie hervorbringen? Hätte ein Aristoteles seine Überlegungen geändert, wenn er von diesen neuen Details gewusst hätte? Platon möglicherweise ja, Aristoteles – nach meiner Einschätzung – eher nicht. Das Modell von Aristoteles könnte theoretisch mit diesen neuen Erkenntnissen umgehen.
  9. Die ganze Frage besitzt noch eine pikante Note, da die sogenannten intelligenten Maschinen ja nicht an Bäumen wachsen oder als Teil von Korallenriffen entstehen, sondern sie sind vollständig ein Produkt des homo sapiens, seines Denkens und seines Produzierens. Es ist der Mensch, der im Laufe der Jahrtausende gelernt hat, seine Wahrnehmung der Welt zu strukturieren, sie mittels Sprachen mit anderen zu teilen, sie in Handlungen zu überführen, und nach und nach es geschafft hat, die Funktionsprinzipien der Natur – einschließlich der biologischen Phänomene, also auch von sich selbst – soweit zu rekonstruieren, dass er Gebäude errichten konnte, ganze Städte baut, Flugkörper, Kommunikationsmittel, Computer, die ihm helfen können, sein eigenes Denken mehr und mehr zu imitieren und partiell sogar zu übertreffen. Anders gewendet, es ist der Mensch, der seine Art zu denken sowohl in ein gedachtes Modell übersetzt hat (Turing, von Neumann), als auch in eine reale Maschine (viele Personen), die man anschauen, mit der man konkret arbeiten kann.
  10. So betrachtet liegt eigentlich keine Parallelität vor, sondern eher so etwas wie eine Aufschichtung: die materiellen Strukturen des Menschen (sein Körper) sind in der Lage, intern Wolken von Ladungszuständen zu erzeugen und zu modifizieren, mittels denen sie die erfahrbare Welt wahrnehmen, vorstellen und denken können. Mittels diesen Bildern von der aktuellen Welt wie von denkbaren = möglichen Welten hat der Mensch ein mögliches Modell eines künstlichen Geistes gedacht und realisiert, der erkennbare Prinzipien der biologischen Natur sichtbar macht und dem Handlungs- und Denkraum des Menschen hinzufügt.
  11. Der Mensch selbst ist direkt und unmittelbar ein Produkt des evolutionären Naturprozesses. Die intelligenten Maschinen sind – vermittelt durch den biologischen Geist des Menschen – ebenfalls ein Produkt der Evolution. Allerdings finden wir hier eine dramatische Weiterentwicklung im Mechanismus der biologischen Evolution! Verfügte die Evolution bis zum Auftreten des homo sapiens nur über die Möglichkeit, anhand von (blinden! Rein zufälligen!) Änderungen im DNA-Molekül Veränderungen im Bereich des biologischen Lebens herbei zu führen, so stellte die Struktur des homo sapiens selbst schon eine Revolution dar: die biologische Möglichkeit innerer geistiger Zustände in einem biologischen System, die Fähigkeit von Selbstbewusstsein, das sich selbst als in der Welt seiend wahr zu nehmen, alternativ zu denken und zu kommunizieren, dies ermöglicht eine völlig neue Weise, Veränderungen im Kontext der biologischen Evolution einzuführen! Statt viele hundert oder tausend oder noch mehr Generationen abwarten zu müssen, bis irgendwelche zufälligen Änderungen eine brauchbare Veränderung entstehen ließen, kann jetzt jeder einzelne homo sapiens im Verbund mit allen anderen sehr schnell beliebige und komplexe Änderungen erfinden und umsetzen. Ergänzt und verstärkt durch intelligenten Maschinen kann dieser Prozess noch komplexer, noch schneller ablaufen. Einbettet in Netzwerke und verbunden mit Datenbanken ist prinzipiell noch mehr möglich.
  12. Nur der Mensch selbst, seine aktuelle körperliche und – wie wir noch immer salopp sagen – seine psychologische Struktur erweisen sich immer mehr als Hemmschuh: unsere Informationsverarbeitungskapazität ist sehr beschränkt und unser emotionales und triebhaftes Korsett erweist sich als sehr eng, schwerfällig und schlecht angepasst. Möglicherweise der größte Anteil aller Zukunftsmöglichkeiten des einzelnen und der ganzen Populationen wird aktuelle vergeudet, weil die Menschen nicht in der Lage sind, mit ihren Emotionen und Trieben nachhaltig umzugehen.
Die fünf Paradoxien der Menschheit heute - Version 2
DAS GANZE IN EINER NUSSSCHALE. Fünf Themenkomplexe. Version 2

ENTSTEHUNG VON KOMPLEXITÄT

  1. Damit kommen wir zur zweiten Skizze. Sie ist aus der ersten hervorgegangen.
  2. Ausgangspunkt waren die biologischen Strukturen, und hier das Phänomen der Entstehung der Komplexität im Laufe der Zeit.
  3. Zwar haben wir bislang eigentlich nur winzige Fragmente der vorausgehenden Zeit, aber mit den heutigen Methoden der Genetik und Molekularbiologie (ergänzt um viele Methoden aus vielen anderen Wissenschaften) ermöglichen diese Fragmente Blicke zurück in die Zeit, die bis noch vor 10 – 20 Jahren unvorstellbar waren. Immer noch verstehen wir nicht alles; immer noch bleiben viele Fragen offen; aber das Gesamtbild gewinnt immer mehr Konturen.
  4. Es gibt viele Ansätze, wie man diese Zeit des biologischen Lebens auf der Erde (ca. 4 Mrd.Jahre von heute rückwärts) strukturieren und deuten kann. Einer von vielen ist z.B. der von Nick Lane (2009), der versucht hat, die zehn wichtigsten Ereignisse der biologischen Evolution zu identifizieren und zu beschreiben. Er bezieht zwar das Phänomen des Bewusstseins (consciousness) mit ein, nicht mehr aber das, was sich auf der Basis von Bewusstsein dann getan hat. Für ihn als biologischer Chemiker ist dies nachvollziehbar, aber dem Phänomen der Evolution wird es möglicherweise nicht gerecht, weil Evolution mehr ist als das, was die Biochemie erfassen und behandeln kann.

NATUR UND GEIST

  1. Die Aufspaltung der Wissenschaft in Natur- und Geisteswissenschaften hat zwar in Europa eine lange (unglückliche?) Tradition, aber aus historischen Zufälligkeiten und Gewohnheiten folgt nicht ohne weiteres, dass dies auch dem Phänomen des Lebens als Teil der Natur gerecht wird. Der Mensch selbst erscheint aktuell als jene Revolution der Evolution, durch die sich die sogenannte materielle Natur in eine sogenannte geistige Natur transformiert hat. Die Revolte von Aristoteles gegen Plato wurzelt genau hier: Aristoteles wollte das Geistige als Teil des Natürlichen verstehen. Mit dem heutigen Wissen sind wir soweit, dass wir von dem heute Wissbaren ausgehend eigentlich nur sagen können, dass das bekannte Geistige eine Eigenschaft der bekannten materiellen Natur ist. Wer diese Aussage vorschnell als mögliche Abwertung des Geistigen versteht, sollte einen Moment innehalten: er/ sie sollte sich fragen, was er/sie denn vom sogenannten materiell Natürlichen weiß?
  2. Wenn es so ist, dass das bekannte Geistige als Eigenschaft des Natürlichen auftritt, sich zeigt, manifestiert, dann wäre die normale logische Fragerichtung jene, eben dieses materiell Natürliche einer neuen Analyse (und Interpretation) zu unterziehen. Wenn sogar intelligente Maschinen Phänomene hervorbringen können, die wir geistig zu nennen gewohnt sind, dann muss man die Frage stellen, welche inhärenten/ impliziten Eigenschaften des Materiellen sind es, die Geistiges real werden lassen?
  3. Bislang wissen wir, dass die komplexen Zellansammlungen von biologischen Lebewesen sich nur sehr langsam entwickelt haben. Allein schon der Übergang von einzelnen Zellen zu größerem Zellverbänden, die kooperieren, hat Milliarden Jahre gedauert. Und der Übergang von Molekülen zu Strukturen wie es eine Zelle ist hat mindestens einige hundert Millionen Jahre gedauert. Vollständige Erklärungsmodelle, wie man sich diesen Bildungsprozess auf der Basis der bekannten Naturgesetze vorstellen sollte, liegen noch nicht vor.
  4. Die bisherigen Denkmodelle der Physik zur Entstehung des bekannten Universums bieten nicht all zu viel: ein singuläres Energieereignis, in dessen Gefolge sich bei Abkühlung immer mehr Strukturen zeigten (subatomar, atomar, …), die zur Entstehung von Sternen führte, deren Fusionsprozesse weitere schwere Atome hervorbrachten, die wiederum zu Bausteinen jener Moleküle wurden, die im Verlauf von ca. 9 Mrd. Jahr dann bei der Entstehung biologischer Zellen beteiligt waren. Dann noch ein Entropiegesetz, das nicht wirklich ein Gesetz ist und vielfältige Interpretationen zulässt. Schließlich ein großes Schweigen angesichts des Phänomens einer nach 9 Mrd Jahren einsetzenden (biologischen) Komplexitätsbildung, für dies es bis heute keinerlei Ansatzpunkte in den bisherigen physikalischen Modellen gibt. Diejenigen Eigenschaften von Molekülen, die sich physikalisch erklären lassen, reichen nicht aus,um das Gesamtverhalten befriedigend erklären zu können.
  5. Die berühmte Formel von Einstein e=mc2 , durch die eine Beziehung zwischen dem Term Energie e und dem Term Masse m mal Quadrat der Lichtgeschwindigkeit c2 erhält ihre Bedeutung natürlich nur innerhalb des mathematischen Modells, in dem diese Terme definiert sind. In einer saloppen Interpretation kann man aber vielleicht sagen, dass die beobachtbaren (messbaren) Massen und Geschwindigkeiten mit jener Energie korrespondieren, die notwendig ist, dass sich dies beobachten lässt. Masse kombiniert mit Raumzeit ist die Manifestation von jener Energie, die die Physik bislang in ihre Modelle abgebildet hat. Dass diese Massen innerhalb der Raumzeit zu einem Prozess fähig sind, den wir als Ansteigen von funktionaler Komplexität im Bereich biologischer Systeme identifizieren, ist in den bisherigen physikalischen Modellen schlicht nicht vorgesehen. Warum auch; ein normaler Physiker interessiert sich nicht für Phänomene des Lebens (außerdem hat er ja auch ohne die biologischen Phänomene noch genügend Baustellen (dunkle Materie, dunkle Energie, Gravitation,…). Und jene Physiker, die es dann doch manchmal versucht haben (Schroedinger, Davis, ..) sind dann in den Modus des Staunens verfallen und haben immerhin dahingehend Größe gezeigt, dass sie ihr Nocht-Nicht-Verstehen zugegeben haben.
  6. Schliesslich gibt es auch noch die offene Frage, wie man den von den Möglichkeits- und Wahrscheinlichkeitsräumen der Quantenphysik zur jeweilig konkreten Welt (Universum) kommt. Zu sagen, dass unendlich viele Welten rein theoretisch möglich sind, war eine revolutionäre Einsicht. Wie kommt man aber von der Möglichkeit zur Singularität eines konkreten Universums? Und auch hier: wie verhält sich die immer mehr erkennbare evolutionäre biologische Komplexität zum physikalischen Modell einer Energie, die mit Masse und Raumzeit korrespondiert?
Die fünf Paradoxien - Bild 4
DAS GANZE IN EINER NUSSSCHALE. Fünf Themenkomplexe. Version 4
  1. Die vorausgehenden Überlegungen führten zwanglos zu einer dritten Skizze, die sich durch ein langes Telefonat mit Si.Sch. in eine Skizze mit vielen Anmerkungen verwandelte (Diagramm 4).
  2. Ich merke schon, dass eine vollständige Beschreibung dieser Version den Rahmen dieser Blogeintrags völlig sprengen würde. Daher hier nur ein paar erste Gedanken, die dann in weiteren Blogeinträgen (und Gesprächen in der Philosophiewerkstatt und im Emerging Mind Projekt) zu vertiefen sind.

SELBSTABSCHALTUNG – VERWEIGERUNG VON ZUKUNFT

  1. Der Themenkomplex 4 wird inspiriert von dem alltäglichen Phänomen der Selbstabschaltung des Menschen. Zwar ist unser kognitiver Apparat so gebaut, dass die Wahrnehmung schon vorab, ohne Zutun des Bewusstseins, den Strom der sensorischen Reize stark reduziert, abstrahiert und selektiert, aber darüber hinaus gibt es das Phänomen, dass Menschen sich in ihrem Bewusstsein, in ihrem Denken von innen heraus abschalten! Abschalten heißt hier, sich auf ein bestimmtes (meist – aber nicht notwendigerweise – vereinfachendes) Bild der Wirklichkeit festzulegen und dann alles zu tun, um es nicht mehr ändern zu müssen. Von diesem Zeitpunkt an hat in diesem Bild alles irgendwie seinen Platz. Dies ist sehr bequem. Man muss sich nicht mehr mühsam damit beschäftigen, was wirklich wahr ist, ob es wirklich so wahr, ob es wirklich nicht anders geht, ob der Andere vielleicht ganz anders ist als gedacht, usw.
  2. Im Falle von intelligenten Maschinen spricht man salopp von falsch programmiert, wenn das Programm nicht das tut, was es tun soll. Letztlich haben falsche Bilder im Kopf die gleichen Wirkungen wie falsch programmierte Maschinen: sie liefern falsche Bilder von der Welt, verstellen richtige Einsichten, begünstigen falsches Verhalten. Menschen, die nicht merken, dass sie falsche Bilder im Kopf haben (bzw. falsch programmiert sind), können Zukunft gefährden oder ganz unmöglich machen, ihre eigene wie die ganzer Gruppen oder Populationen.
  3. Da die Welt sich permanent ändert, heute womöglich schnelle denn je, ist es eine Herausforderung an das biologische Leben, dafür zu sorgen, dass die Bilder im Kopf aktuelle sind, differenziert, wahr, empathisch, also zukunftsfähig.
  4. Hier sind alle Formen des Lernens einschlägig, kulturelle Muster die vorleben, wie man mit sich selbst, den anderen, der Wirklichkeit umgeht. Die Wirklichkeit, die Wahrheit lässt sich weder verordnen noch einsperren. Wohl aber kann man Menschen einsperren, abrichten, mit Ängsten der Hass vollpumpen, um sie an eigenen, anderen Erkenntnissen zu hindern.

GESELLSCHAFTLICHE RAHMENBEDINGUNGEN FÜR EVOLUTION

  1. Dies führt zum Fragenkomplex Nr.5. Die Geschichte hat verschiedene Gesellschaftssysteme hervorgebracht, u.a. auch solche, die sich demokratisch nennen. Diese Gesellschaftssysteme haben als Grundeinsicht, dass die Chance für eine mögliche nachhaltige Zukunft durch Öffnung und Beteiligung von jedem einzelnen wächst. Analog der blinden biologischen Evolution, die nur Erfolg hatte durch umfassendes radikales Experimentieren, so können auch die Menschen mit der Masse ihres falschen Wissens nur weiter kommen, wenn sie sich allen sich bietenden Möglichkeiten gegenüber öffnen, sie ausprobieren. Freiheit, Offenheit, Kreativität, Meinungsaustausch, funktionierenden Öffentlichkeit, Menschenrechte sind kein überflüssiger Luxus, sondern die biologisch motivierten und sachlich notwendigen Voraussetzungen für eine mögliche Begegnung mit einer nachhaltigen Zukunft. Schon heute kennen wir zahllose Beispiele von umfassenden Zerstörungen, die entstehen, wenn Menschen glauben, dass dies alles nicht notwendig sei.
  2. Der Slogan vom ‚Überleben der Tüchtigsten‘ wird gerne benutzt, um allerlei Arten von Egoismen und Grausamkeiten zu rechtfertigen, gepaart mit riesengroßen Dummheiten in der Zerstörung vielfältigster Ressourcen. Der Slogan beschreibt aber nur einen Teilaspekt der Evolution! Natürlich überleben nur die, die sich für die jeweilig Weltsituation fit gemacht haben, aber dies ist keine Eigenschaft eines Individuums, sondern einer ganzen Population, die nur durch vielfältige Kooperationen mit zahllosen Faktoren Leben gelingen lässt. In der aktuellen Phase der Evolution gilt mehr denn je, dass nur das Zusammenwirken aller Beteiligen eine Chance hat, und hier spielt das gemeinsam geteilte Wissen eine zentrale Rolle, das nicht von einzelnen Playern egoistisch für partielle Zwecke missbraucht wird, sondern von allen für eine gemeinsame nachhaltige Zukunft genutzt werden kann. Ohne Vertrauen und umfassende Transparenz wir die Komplexität an sich selbst scheitern. Es reicht nicht, dass einzelne mächtig und reich sind, alle müssen optimal leben, um die Aufgabe der kommenden Zeit meistern zu können. Die aktuellen Wertesysteme sind weitgehend veraltet und tödlich. Nur gemeinsam kann Neues entstehen.

Anmerkung: Diese Perspektive, die sich jetzt im Verlaufe dieser Überlegungen herausgeschält hat, ist stark verwoben mit den Überlegungen von Manfred Fassler im Blog Emergent Life Academy. Ich verdanke den intensiven Gesprächen mit Manfred sehr viele wichtige und tiefe Einsichten. Möglicherweise hilft es uns beiden, dass wir von unterschiedlichen Blickwinkeln aus auf das Geschehen schauen: er als Soziologe und Kulturanthropologe, ich als Philosoph  und Infomatiker (mit starken Einflüssen aus den Kognitionswissenschaften).

 

QUELLEN

  • Nick Lane, Life Ascending. The Ten Great Inventions of Evolution, London: Profile Books Ltd, 2009

Eine Übersicht über alle Blogbeiräge von cagent nach Titeln findet sich HIER

NOTIZEN ZU DEN GROSSEN MEILENSTEINEN DER LEBENSPHÄNOMENE

Biologisches Leben, Formen, Kommunikation, Komplexität, Komplexitätsebene, Komplexitätsentwicklung, Komplexitätssprung, Komplexitätssteigerung, Leben, Leben tägliches, Leben Voraussetzungen
  1. Wenn man Bücher wie z.B. das von B.Kegel zu den Mikroben oder jenes von Storch, Welsch und Wink zur Evolutionsbiologie (hier abgekürzt: EB) liest, dann kann man sich an der ungeheuren Vielfalt der Phänomene berauschen. Doch diese Bücher bieten zugleich Ansatzpunkte zum Verstehen, dass sich diesen Phänomenen Strukturen zuordnen lassen, innerhalb deren sie auftreten; mehr noch; man erkennt ansatzweise auch Prozesse, die solche Strukturen hervorbringen und verändern.
  2. Viele sprechen in diesem Zusammenhang von Evolution, doch darf man fragen, ob das, was normalerweise als Evolution bezeichnet wird, schon jenen Prozesse beschreibt, der tatsächlich ablaufen. Die Antwort hängt davon ab, welchen Rahmen man voraussetzt. Wieviele und welche Phänomene nehme ich ernst, will ich erklären.
  3. In EB nennen die Autoren auf S.90 zehn Ereignisse, von denen Sie sagen, dass Sie im Kontext der bekannten Lebensphänomene etwas Besonderes darstellen:
    1. Beginn des Lebens (erste Zellen), ca. -4Mrd
    2. Auftreten eukaryontischer Zellen, ca. -2Mrd
    3. Vielzellige Verbände, ca. -1.85 Mrd
    4. Hartstrukturen, ca. -0.6Mrd
    5. Räuber, ca. -0.57 Mrd
    6. Riffe, ca. -0.525
    7. Besiedlung des Landes, ca. -0.42
    8. Bäume/ Wald, ca. -0.365
    9. Flug, ca. -0.310
    10. Menschliches Bewusstsein, ca. -0.05Mrd
  4. Diesen Phänomenen ist gemeinsam, dass sie alle auf der Funktionsweise und der Kooperation von Zellen (Archaeen, Bakterien, Eukaryoten) basieren.
  5. Andererseits wissen wir, dass sie sich nicht im luftleeren Raum abgespielt haben, sondern unter sehr konkret realen Bedingungen der Erde in ihrer jeweiligen Verfassung. Dies bedeutet, diese Phänomene repräsentieren nur eine Seite, eine Hälfte, des Phänomens. Die andere Seite, die andere Hälfte ist die jeweilige Umgebung. Letztlich ist es diese Umgebung, die diktiert, vorgibt, was überhaupt möglich ist.
  6. So ist die Transformation der Umgebung von einer Nicht-Sauerstoffwelt zu einer Sauerstoffwelt ein extremes Ereignis: die biologischen Strukturen haben einen Trigger gefunden, mit dem sie die Verhältnisse unter und über Wasser so radikal geändert haben, dass nicht nur eine neue, verbesserte Form der Energieausnutzung aller Zellen möglich wurde, sondern zusätzlich entstand eine Atmosphäre, die das Wasser der Ozeane daran gehindert hat, dieses Wasser durch die UV-Strahlung praktisch verdunsten zu lassen.
    1. Beginn des Lebens (erste Zellen), ca. -4Mrd
    2. Beginn der Sauerstoffproduktion (ca. -3.5 bis -2.5 Mrd) und deren Umwandlung der Atmosphäre (ca. ab -2.4/ -2.3 Mrd)
    3. Auftreten eukaryontischer Zellen, ca. -2Mrd
    4. Vielzellige Verbände, ca. -1.85 Mrd
    5. Hartstrukturen, ca. -0.6Mrd
    6. Räuber, ca. -0.57 Mrd
    7. Riffe, ca. -0.525
    8. Besiedlung des Landes, ca. -0.42
    9. Bäume/ Wald, ca. -0.365
    10. Flug, ca. -0.310
    11. Menschliches Bewusstsein, ca. -0.05Mrd
  7. Obwohl die Entstehung der Sauerstoffwelt kein biologisches Phänomen im engeren Sinne ist, ist es dennoch ohne die Aktivität biologischer Lebensformen nicht erklärbar. Anders gesagt, zunächst ist die Erde, wie sie ist, und die biologischen Strukturen müssen sich innerhalb dieser Gegebenheiten einen Weg suchen. Nach ca. 1.5 Mrd Jahren führt aber die Aktivität der biologischen Strukturen in Interaktion mit der vorhandenen Welt dazu, diese Welt real so zu verändern, dass sie für die biologischen Strukturen eine andere Welt geworden ist. Die biologische Strukturen im Mikrobereich des Lebens hatten und haben eine solche Kraft, dass sie einen ganzen Planeten samt seiner Atmosphäre nachhaltig verändern konnten. Ohne die so entstandene Sauerstoffwelt wäre alles Leben auf der Erdoberfläche, so, wie wir es heute kennen, unmöglich.
  8. Nachdem ein Bewusstsein in der Form des menschlichen Bewusstseins auftrat, entwickelten die Menschen auf der Basis dieses Bewusstseins in relativ kurzer Zeit und dann immer schneller, Verhaltensweisen und Lebensformen mit einer Unzahl von Spielarten, bei denen es nicht ganz leicht ist, zu sagen, ob sie bedeutsam waren/ sind oder nicht. Letztlich hängt es immer von der Betrachtungsweise ab, ob etwas in einem gewählten Kontext bedeutsam erscheint. Die folgende Liste ist daher nicht zu lesen als eine dogmatische Festsetzung als vielmehr nur eine lockere Auswahl einiger Phänomene von vielen, die möglicherweise eine wichtige Rolle spielen.
    1. Beginn des Lebens (erste Zellen), ca. -4Mrd
    2. Beginn der Sauerstoffproduktion (ca. -3.5 bis -2.5 Mrd) und deren Umwandlung der Atmosphäre (ca. ab -2.4/ -2.3 Mrd)
    3. Auftreten eukaryontischer Zellen, ca. -2Mrd
    4. Vielzellige Verbände, ca. -1.85 Mrd
    5. Hartstrukturen, ca. -0.6Mrd
    6. Räuber, ca. -0.57 Mrd
    7. Riffe, ca. -0.525
    8. Besiedlung des Landes, ca. -0.42
    9. Bäume/ Wald, ca. -0.365
    10. Flug, ca. -0.310
    11. Menschliches Bewusstsein, ca. -0.05Mrd
    12. Erste Städte, ca. -10.000
    13. Schriftsprachen, ca. -3.000
    14. Gesetze
    15. Bücher
    16. Elektrizität
    17. Energiegewinnung mit fossilen Brennstoffen, Atomenergie,Wasser, Wind, Sonne, Bioreaktoren…
    18. Mobiler Verkehr
    19. Industrielle Ernährungswirtschaft
    20. Megastädte (mehr als 10 Mio Einwohner)
    21. Computer
    22. Gentechnik
    23. Vernetzte Computer
  9. Wir können heute definitiv feststellen, dass die Aktivitäten alleine des homo sapiens, einer absoluten Minderheit im Kontext des Lebens, das Ökosystem der Erde wie auch die Erde selbst schon so nachhaltig verändert hat, dass die Ressourcen für Nahrung knapp werden, dass ein gewaltiges Artensterben eingesetzt hat, dass wichtige Biotope zerstört werden, und dass das Klima sich in einer Weise zu verändern begonnen hat, das zu sehr nachhaltigen Störungen führen kann, die dann die Lebensbedingungen allgemein erschweren werden. Das komplexeste (? wie zu messen?) Produkt, was der Lebensprozess bislang hervorgebracht hat, der homo sapiens, hat offensichtlich Probleme, mit der vorfindlichen Komplexität, zu der der Mensch selbst auch gehört, fertig zu werden. Deutet man dies als mangelnde Anpassungsfähigkeit, dann sagt die bisherige Geschichte voraus, dass eine größere Katastrophe eintreten wird, durch die alle Organismen mit einem schlecht angepassten Verhalten aussterben werden.
  10. Das Besondere der aktuellen Situation ist, dass der Mensch sein Verhalten tatsächlich weitgehend selbst bestimmen kann. Wenn die Menschheit besser wüsste, was am besten zu tun ist, dann könnte sie dies einfach tun. Im Alltagsleben menschlicher Gesellschaften gibt es aber so viele Prozesse, die viel kurzsichtigere, egoistischere, emotional verblendete Ziele verfolgen, die keinerlei Bezug zum großen Ganzen haben. In dem Masse, wie diese kurzsichtigen Perspektiven die Mehrheit bilden, den Ton angeben, in dem Masse wird das gesamtmenschliche Verhalten die Erde weiterhin in wichtigen Bereichen nachhaltig zerstören und damit eine Anpassungskatastrophe einleiten.
  11. Man könnte in dieser Situation den Schluss ziehen, dass die Menschen neue geistige Konzepte, neue Verhaltensmodelle, ein neues=besseres Menschenbild, neue Regeln, neue Ethiken benötigen, um sich den veränderten Verhältnissen angemessen zu nähern. Nimmt man die allgemeinen Medien als Gradmesser für das alltägliche Denken, dann findet man hier derart primitive und rückwärtsgewandte Konzepte, dass nicht zu sehen ist, wie von hier eine ‚Erneuerung‘ des Denkens für eine gemeinsame Zukunft stattfinden soll. Begleitet wird diese regressive Medienwelt von einer – dann nicht verwunderlichen – Radikalisierung, Vereinfachung, Nationalisierung, Gewaltverherrlichung, die sich in der Politik dahingehend niederschlägt, dass Abgrenzungen, Nationalisierungen, Radikalisierungen bevorzugt werden. genau das Gegenteil wäre notwendig. Wenn das die einzige Antwort ist, die die Menschheit auf die gewachsenen Komplexitäten und zunehmenden Umweltzerstörungen zu bieten hat, dann wird es für eine nachhaltige Zukunft nicht reichen.
  12. Nachbemerkung: die obige Liste an Ereignissen könnte (und müsste) man natürlich auch nach hinten verlängern. Bis hin zum sogenannten Big Bang. Über die Stufen
    1. Big Bang
    2. Subatomare Teilchen
    3. Atome
    4. Gaswolken
    5. Sterne
    6. Moleküle
    7. Galaxien
    8. …
  13. wäre auch eine Menge zu sagen. Alle wichtige Fragen hat die Physik bislang nicht gelöst. Dass die Physik bislang fantastische Ergebnisse erzielt hat ist wunderbar und anzuerkennen. Es wäre aber ein fataler Fehler, jetzt zu glauben, wir wüssten damit schon viel und könnten uns jetzt ausruhen. Nein, wir wissen gerade mal so viel, dass wir abschätzen können, dass wir fast nichts wissen. Alles hängt ab von der jeweils jungen Generation an Ingenieuren, Wissenschaftlern und Forschern. Wer hilft Ihnen, die entsprechenden Ziele zu setzen und die notwendigen Wege zu gehen?

DIE MÜCKE FLIEGT INS TODESLICHT – UND DER MENSCH FLIEGT …

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DIE MÜCKE

1. Wir kennen alle das Schauspiel, wenn Mücken, Insekten sich, magisch angezogen vom Licht, geradezu unaufhaltsam hineinstürzen … und verglühen, verkohlen, durch beißenden Geruch in unsere Wahrnehmung dringen.

2. Die einen ekelt es, andere schaudern innerlich, manche fühlen sich überlegen: diese dummen Mücken; könnte mir nicht passieren.

3. In der Tat, dass Menschen sich in eine Lichtquelle stürzen und dabei umkommen ist ziemlich ausgeschlossen. Aber sind wir deswegen aus dem Schneider?

Eine musikalische Mücke (Vom 7.Mai2015)

UND WIR

4. Ersetzt man das Wort ‚Licht‘ durch etwas anderes, kann sich das Bild schnell ändern. Wie wär’s mit ‚liebgewordener Vorstellung‘?

5. Wenn man jahrelang ‚Erfolg‘ hatte mit einer bestimmten Vorgehensweise (VW, Flüchtlingspolitik der Europäer, Nokia-Handy, Faule Geldprodukte der Großbanken, Fifa-Korruption, …), dann gaukelt dies eine Sicherheit vor, die tatsächlich nicht gegeben ist. Das scheinbar Bekannte, Erprobte übt solch eine Anziehungskraft aus, dass man alles tut, es zu bewahren, und damit bereitet man den Untergang vor.

REICHTUM

6. Wohlhabende und reiche Menschen, insbesondere, die diesen Reichtum geerbt und nicht selbst erarbeitet haben, leben in einer Welt scheinbarer Vorteile und Privilegien wie in einem Käfig. Freiwillig gibt dies kaum jemand auf; warum auch. Hat man nicht alles? Was wären die Alternativen? Warum sollte man sein Leben ändern? Was aus Sicht des einzelnen einen gewissen Sinn ergibt, kann als Teil des Ganzen einen gefährlichen Sprengsatz darstellen: wenn immer weniger Menschen (Prozentual) immer mehr besitzen, erzeugt dies ein soziales Spannungsfeld, das in der Geschichte bislang immer zu Aufruhr, Revolution, Zerstörung geführt hat, zu Chaos (fast alle Länder dieser Welt leiden an dieser Krankheit). Die individuelle Verblendung wird dann zur Falle, wird zum Gift, das das Denken, Fühlen und Handeln lähmt.

MACHT

7. Mit Macht ist dies nicht anders. Wer einmal in den scheinbare Genuss von ‚Macht‘ gekommen ist, der ist in der Regel verloren. Es ist wie ein physikalisch schwarzes Loch: die Beteiligung an dem System, das die Macht besitzt, wirkt wie die Gravitationskraft, die alles Individuelle, alle Art von Moral, Ethik, Individualität weg saugt und den einzelnen zum fast willenlosen Element des Machtfeldes macht, aus dem es kein Entkommen gibt, solange man die Macht für sich als oberstes Lebensprinzip akzeptiert.

8. Eines der berühmtesten Beispiele aus der Gegenwart für solch ein Macht-System ist die NSA: sie hat unglaubliche Geldvermögen zur Verfügung; sie steht außerhalb jeglichen Gesetze (jede Art von Verbrechen ist legitimiert, weil es offiziell um die ‚Sicherheit‘ geht, die über allem steht, was Menschen sonst heilig ist); eine demokratische Kontrolle existiert schon seit vielen Jahren nicht mehr (ehemalige Mitglieder des einzigen demokratischen Kontrollgremiums bestätigen, dass eine Kontrolle faktisch ausgeschlossen ist); das gelegentliche Auswechseln der offiziellen Leiter ist reine Kosmetik; die einzelnen Chefs müssen über ihre finanziellen Gebaren keinerlei Rechenschaft ablegen (die Generäle des US-Militärs übrigens auch nicht). Die innere Struktur ist auf Geheimniskrämerei und bedingungslosen Gehorsam ausgelegt. Für Machtmenschen ein Paradies. Für das Individuum eine Dauerhölle: nichts ist sicher; man muss alles abliefern, selbst seine intimsten Überzeugungen und Wünsche, Ethik ist ein Verbrechen; Entkommen ausgeschlossen. Das ganze ummantelt von der Illusion einer Demokratie, die aber keinerlei Zugriff mehr besitzt. Umgekehrt kann dies Monster jederzeit überall auf jeden zugreifen, ihn kontrollieren, ihn manipulieren und ihn nach Belieben zerstören. Keine juristische Einrichtung dieser Welt kann und wird dies verhindern.

9. Warum also sollte z.B. solch eine Institution sich ändern? Was könnte es geben, was diese Institution motiviert, ‚anders‘ zu sein, wie anders? Dieses schwarze-Macht-Loch (analog zum schwarzen Gravitations-Loch) zieht alles an sich; je tiefer man drin ist, umso stärker. Im Innern des Gravitationsfeldes dieser Macht ist jeder einzelne bis zur Unkenntlichkeit verzerrt. Es ist nur eine Frage der Zeit, bis solche Machtzentren die sie umgebenden gesellschaftlichen Systeme von innen heraus völlig aufsaugen und zerstören. Schon heute ist nicht mehr so richtig klar, ob das zivile politische System überhaupt noch ein Rest an Eigenleben hat, um solch ein Machtmonster demokratisch unter Kontrolle zu bringen. Alle Versuche der letzten Jahre in den politischen Gremien sind kläglich gescheitert.

10. Die NSA ist sicher ein Extrembeispiel. Immerhin gibt es noch Grundinformationen zu diesem System. In anderen Ländern (Russland, China, Iran, …) sind die Dinge verdeckter, aber, so muss man vermuten, sicher nicht besser. Ein klares Bild ist schwer möglich.

ANGST ZU SCHEITERN

11. Aber wir müssen nicht so weit streifen. Schauen wir uns in unserem eigene Alltag um, in unserer Nahumgebung, in unserem Bundesland. Wo immer wir hin schauen, überall finden wir die Tendenz, erreichte scheinbare ‚Vorteile‘ zu verteidigen, ‚erprobte Vorgehensweisen‘ heilig zu sprechen. Dies ist kein Zufall. Wir Menschen sind so konstruiert, dass unser Gedächtnis alles speichert und dass wir uns das, was einmal schlecht war zu meiden versuchen, und das, was erfolgreich erscheint, beibehalten und wiederholen. Die tiefsitzende Angst zu ’scheitern‘, ‚Fehler‘ zu machen, treibt uns dazu, das bislang erkannte ‚Erfolgreiche‘ quasi ‚heilig‘ zu sprechen, es auf das Podest zu stellen, es nicht zu hinterfragen.

WER HILFT DEN SCHWACHEN?

12. Und es ist ja auch objektiv nicht einfach. Die Dinge erscheinen heute vielfach so undurchsichtig, so komplex, dass man oft auch informatorisch hilflos da steht, und nicht wirklich weiß, was soll ich denn jetzt tun. Dann gibt es Prozesse, die man für ein Ziel durchlaufen muss, die Jahre dauern können, viele Jahre. In dieser Zeit muss man eine Beharrlichkeit, eine Konstanz entwickeln, die aktuelle Infragestellungen, Verunsicherungen abwehrt, sie durchsteht, sonst kommt man nicht zum Ziel. Änderungen sind angesichts solcher Prozesse nicht schnell machbar, nur in größeren Zeitabschnitten. Manchmal kann es also Jahre dauern, bis man einem unterschwelligen Gefühl der ‚Unstimmigkeit‘ wirklich Raum gibt, es kommen lässt, es anschaut, und man sich dann plötzlich ganz neu entscheidet. Dies sind aber schon sehr stabile Persönlichkeiten. Unsichere, instabile Persönlichkeiten werden beständig verunsichert, entscheiden sich um, brechen ab, erzeugen ein persönliches und soziales Chaos, was dann alles noch schwerer macht; vieles ausweglos erscheinen lässt. Sie können sich offensichtlich nicht alleine helfen. Doch wer hilft Ihnen? Welche Unterstützung haben die, die Hilfe brauchen?

EHEMALIGE DDR

13. In der damaligen DDR (ich bin da geboren; ein Teil unserer Verwandtschaft lebte dort, hatte immer Kontakt, war z.T. in der DDR) hatten wir ein System, das sich offiziell ideologisch auf ein Programm verpflichtet hatte, das gute Werte propagierte, und ein unmenschliches Programm der Überwachung und der Unterdrückung praktizierte. Das real Böse wurde gerechtfertigt mit einem virtuell Guten (die heutigen Parallelen zur NSA sind sehr stark: das virtuell Gut ‚Sicherheit‘ dient als Argument, alle erdenklichen Verbrechen, Überwachungen und Unterdrückungen zu rechtfertigen; dazu viel umfassender und effizienter, als es die Stasi je konnte). Für die Mitglieder der ‚Macht‘ in der ehemaligen DDR war dies sehr vorteilhaft; und diese Vorteile wurden in Stufen an die Unterstützer weitergegeben. Für diese gab es kein Motiv, sich zu ändern; im Gegenteil, durch die bekannten Unterdrückungsmaßnahmen musste jeder Angst um sich und sein Umfeld haben. Im Nachhinein und von außen betrachtet können wir heute wissen, dass dieses System als Ganzes ruinös war, Ressourcen verschwendet hat, nicht konkurrenzfähig war. Aus sich heraus hatte es keine Kraft, sich zu ändern, weil die Gravitationskraft der Macht und der Privilegien die Individuen in ihrem Bann hielt. Dass dann die Bürgerbewegungen Kraft entfalten konnten, lag weitgehend nur daran, dass das übergeordnete Machtsystem aufgrund anderer Faktoren Machtverschiebungen ermöglichte, die ein Handeln ohne Blutvergießen zuließen.

IST LEBEN UNMÖGLICH?

14. Individuelle Emotionen, individuelles Wissen, Koordinierung vieler Gehirne durch Kommunikation und durch faktische Verhältnisse, die immer größere Anzahl von Individuen, die riesige Bandbreite an kulturellen Gepflogenheiten und Sprache, darin enthalten die unterschiedlichen Ethiken, Regelsysteme, Werte … dass dies alles sich täglich neu finden und koordinieren soll, ohne mitgelieferte Bauanleitungen für das Leben, das ist eigentlich eine unlösbare Aufgabe. Dass wir es als Menschen trotzdem überhaupt soweit geschafft haben ist für mich ein Wunder, das hoffen lässt.

DAS GANZ GROSSE WUNDER

15. Eigentlich kann es nicht gehen, aber es geht doch, es geht immer weiter, es gibt nicht nur Katastrophen, es gibt nicht nur narzisstische Alphatierchen, es gibt nicht nur gewissenlose Diener der Macht, es gibt unglaublich Schönes, es gibt wunderbare tiefe Wahrheiten, es gibt berauschende Kunst, es gibt Menschen, die ihr Leben der Gravitation von Macht und Reichtum entrissen haben und eigenverantwortlich risikobereit handeln, es gibt Menschen, es gibt …. ja es gibt immer noch dieses unfassbare Phänomen des Lebens in diesem Universum, das sich über ca. 4 Mrd Jahre entwickelt hat, ohne dass wir auch nur das kleinste Momentum dazu beigetragen haben. Kann man dann überhaupt am Leben zweifeln?

eDrum – eBass – ePiano Overdrive (2.Okt.2015)

SPRUCH

Wer nicht staunen und lieben kann, sollte anfangen, nach seinen eigenen Lügen zu forschen, die ihn daran hindern, das Wunderbare wahrzunehmen, was schon immer da ist, bevor wir überhaupt den ersten Atemzug gemacht haben (nicht selten sind es andere, die zumindest dazu mit beigetragen haben, dass uns diese Lügen ‚eingepflanzt‘ wurden …).

 

PS: Einen thematisch ähnlichen, und doch leicht anders akzentuierten, Beitrag  findet man HIER.

Einen Überblick über alle Blogbeiträge des Autors cagent nach Titeln findet sich HIER.

Die Einsamkeit der Atome überwinden …

Atome, Biologisches Leben, erste, Formen, Leben, Leben - Ursprung und Bedeutung, Leben Definition, Leben tägliches, Leben Voraussetzungen, Lebenszeit, Molekülbildung, Moleküle, Singularität, Singularität - biologische, Singularität - kosmische, Singularität - technische, Zelle, Zelle - biologische, Zellentstehung

Letzter Nachtrag: 22.September 2015 (Klangexperiment)

Dies ist ein Blitzeintrag. Als ih heute morgen langsam aufdämmerte und die Gedanken durcheinanderwirbelten, schälte sich ein Punkt plötzlich heraus:

WAS IST LEBEN?

Die einschlägigen Disziplinen (Biologie, Molekularbiologie, Genetik, Astrobiologie, Physik, Chemie, …) haben dazu mittlerweile viele tausend Seiten hochwertige Aussagen veröffentlicht. Die Darstellung der Prozesse auf molekularer Ebene ist geradezu atemberaubend in Vielfalt und Detail. Doch welcher dieser Forscher hat eine ernsthafte persönlichen Stellungnahme zum ‚Leben‘ wie wir es auf dieser Erde kennengelernt haben (von dem wir ein Teil sind)?

Salopp, um es auf den Punkt zu bringen, kann man sagen, dass sich das biologische Leben dadurch auszeichnet, dass es einen Prozess darstellt, in dem kontinuierlich die ‚Einsamkeit der Atome‘ überwunden wird. Ist nach physikalischen Gesetzen vielleicht noch erklärbar, wie es zu Molekülbildungen kommt, so ist der immer weiter gehende Zug in Richtung Molekülkomplexe, dann Zellen, dann Vielzell-Systeme (der Mensch mit etwa 4 Billionen Zellen plus weiteren Billionen Mikrorganismen in Kooperation), dann Kooperation zwischen Vielzellsystemen, usw. ein Prozess, der weit über die Erklärungskraft bekannter physikalischer Gesetze hinausgeht. Manche Nobelpreisträger haben dies auch konstatiert. Im wissenschaftlichen Alltagsbetrieb ist von diesen tiefliegend Fragen und Einsichten nahezu nichts zu finden. Jeder werkelt friedlich vor sich hin, als ob seine Minidisziplin die ganze Welt erklärt. Dies tut sie nicht.

Warum tut das, was wir ‚Leben‘ nennen, dies? Wozu soll das gut sein?
Keine Konzernbilanz dieser Welt gibt darauf eine Antwort.
Kein politisches Programm irgendeiner Partei stellt sich solchen Fragen.
Keine Hochschule, Universität dieser Welt interessiert sich für solche Fragen (wehe, ein Forscher würde dies tun; er würde für unseriös erklärt).
Also treiben wir weiter dahin, getrieben und getragen von einem Prozess, den wir nicht verstehen (und irgendwie auch garnicht verstehen wollen?).

Die Apostel der Maschinen-Singularität haben irgendwie noch nicht bemerkt, dass sie selbst möglicherweise zu einer viel grundlegenderen Singularität gehören, die wiederum stattfindet im Rahmen der ersten und umfassendsten Singularität, nämlich dem BigBang, der als solcher wissenschaftlich eigentlich nicht existiert, nur seine Auswirkungen dürfen wir bestaunen.

Muss hier stoppen, da ich zur ersten Probe für das Philosophy-in-Concert Projekt muss.

Hier ein Klangexperiment zum Thema: Einsame Atome verbinden sich … (Aufgenommen am 22.Sept.2015)

Nachtrag am nächsten Morgen (aus einem Brief an einen Freund):

… Als einzelne Menschen mit unserem endlichem Körper sind wir normalerweise gefangen von dem, was uns unmittelbar passiert. Dass wir überhaupt da sind, dass wir so fantastisch leben können, wie wir es können, beschäftigt uns normalerweise kaum. Wenn das System aber ’stottert‘, wenn es ‚Fehlfunktionen‘ aufweist, wenn es uns wehtut, unsere individuellen Pläne durcheinanderwirbelt, dann schrecken wir auf, schreien auf, beschweren wir uns, klagen, lamentieren, werden aggressiv, bekommen Angst, sind traurig, nur weil etwas unfassbar Wunderbares, was wir im Normalbetrieb keines Blickes würdigen, plötzlich an seine eigenen Grenzen kommt, und über kurz oder lang in den Verfall, in den Tod übergeht, aus dem es sich zuvor befreit hatte. Wir erleben das Scheitern intensiv, aber für das zuvor stattfindende unfassbare Wunder sind wir blind. Und selbst das Scheitern ist kein wirkliches Scheitern. Individuell erleben wir zwar Scheitern, aber es gibt keine Einzelne. Jeder einzelne ist eine Gemeinschaft lebender und kommunizierender Zellen (mehr als 4 Billionen allein beim Menschen), und diese sind Teil eines umfassenden riesigen Netzwerkes von Lebensereignissen, die weiterhin da sind (noch), um das unfassbare Wunder des Lebens in einem Kosmos weiter zu tragen, der jenseits der Erde — nach bisherigem Wissen — aus einsamen Atomen besteht, die sich nicht zu etwas Größerem verbinden konnten.

Für jemanden, der gerade leidet, krank ist, dem Sterben ins Auge schaut,  erscheinen diese Worte möglicherweise sehr fremd, abstrakt, weit weg, aber die Wahrheit fragt uns nicht, ob sie stattfinden darf oder nicht. Die Wahrheit liegt uns voraus, steckt in uns, auch in den Fehlfunktionen.

Morgen,Übermorgen, in einer endlichen Zeit, wird jeder von uns von den Fehlfunktionen eingeholt werden, wird jeder von uns den Zusammenbruch des Lebens an seinem individuellen Körper erleben, der weitgehend aus Atomen besteht, die zuvor schon anderen Lebewesen gehört haben. Wir sind unentrinnbar und tief liegend eine Gemeinschaft von Lebenden, die unauflöslich unteilbar ist.

Natürlich ist dies nur ein Bruchteil des Phänomens Lebens. Der aktuelle Körper, der aktuelle Schmerz ist niemals die volle Wahrheit; wer aber die Wahrheit liebt, der ist  rettungslos ein ‚Philosoph‘ (Griechisch: ‚philosophos‘). …

Einen Überblick über alle Blogbeiträge des Autors cagent nach Titeln findet sich HIER.

Buch: Die andere Superintelligenz. Oder: schaffen wir uns selbst ab? – Kapitel 5 – neu – Version 2

Arbeit, Astrobiologie, Bedeutung, Bedeutung, Bedeutung - biologische, Biologie, Biologische Information, Biologisches Leben, Boltzmann, Chemisches Gleichgewicht, Deacon, Dekodieren, Empfänger, Empfänger, Energie, Energie - freie, Energie Zustandsformen, Entropie, Erde, Erdentstehung, Floridi, Formales System, Fortpflanzen, Freie Energie, Freiheitsgrad (eines Systems), Gedächtnis, Geist, Gleichgewicht, Godfrey-Smith, Information, Information1 - Shannon, Information2 - Bedeutungsrelation, Informationstheorie, Interpretation, Kommunikationskanal, Leben, Leben - Entstehungszeit, Leben - Ursprung und Bedeutung, Leben Definition, Leben Voraussetzungen, Membran, Molekularbiologie, Molekularbiologie, Ontogenese, Phylogenese, Physik, Physik - klassische, Physiker, Population, Prozess, Rauschen, Seele, Selbstorganisation, selbstreferentiell, Selbstreproduktion, Semantik, Semantische Information, Semiotik, Sender, Sender, Shannon, Shannon 1948, Statistische Informationstheorie, Syntax, System, System - adaptiv, Thermodynamik, Thermpodynamik - zweiter Hauptsatz, Verstehen, Zeichen, Zeichenbegriff, Zeichenbenutzer, Zeichenmaterial, Zelle, Zelle - biologische, Zellentstehung

Journal: Philosophie Jetzt – Menschenbild, ISSN 2365-5062, 27.August 2015
URL: cognitiveagent.org
Email: info@cognitiveagent.org

Autor: Gerd Doeben-Henisch
Email: gerd@doeben-henisch.de

VORBEMERKUNG: Der folgende Text ist ein Vorabdruck zu dem Buch Die andere Superintelligenz. Oder: schaffen wir uns selbst ab?, das im November 2015 erscheinen soll.

Was ist Leben?

Erst die Erde

Etwa 9.2 Mrd Jahre nach dem sogenannten Big Bang kam es zur Entstehung unseres Sonnensystems mit der Sonne als wichtigstem Bezugspunkt. Nur ca. 60 Mio Jahre später gab es unsere Erde. Die Zeitspanne, innerhalb der Spuren von Leben auf der Erde bislang identifiziert wurden, liegt zwischen -4 Mrd Jahre von heute zurück gerechnet bis ca. -3.5 Mrd Jahre. Oder, vom Beginn der Erde aus gesehen, ca. 540 Mio Jahre bis ca. 1 Mrd Jahre nach der Entstehung der Erde.

Alte Bilder vom Leben

Wenn man vom Leben spricht, von etwas Belebtem im Gegensatz zum Unbelebtem, fragt man sich sofort, wie man ‚Leben‘ definieren kann? In der zurückliegenden Geschichte gab es viele Beschreibungs- und Definitionsversuche. Einer, der heute noch begrifflich nachwirkt, ist die Sicht der Philosophie der Antike (ca. -600 bis 650) . Hier wurde das ‚Atmen‘ (gr. ‚pneo‘) als charakteristisches Merkmal für ‚Lebendiges‘ genommen, wodurch es vom ‚Unbelebtem‘ abgegrenzt wurde. Aus dem ‚Atmen‘ wurde zugleich ein allgemeines Lebensprinzip abgeleitet, das ‚Pneuma‘ (im Deutschen leicht missverständlich als ‚Geist‘ übersetzt, im Lateinischen als ’spiritus‘), das sich u.a. im Wind manifestiert und ein allgemeines kosmologisches Lebensprinzip verkörpert, das sowohl die Grundlage für die psychischen Eigenschaften eines Lebewesens bildet wie auch für seine körperliche Lebendigkeit. In der Medizin gab es vielfältige Versuche, das Pneuma im Körper zu identifizieren (z.B. im Blut, in der Leber, im Herzen, im Gehirn und den Nerven). Im philosophischen Bereich konnte das Pneuma ein heißer Äther sein, der die ganze Welt umfasst. Eine andere Auffassung sieht das Pneuma zusammengesetzt aus Feuer und Luft, woraus sich alle Körper der Welt bilden. Das Pneuma wird auch gesehen als die ‚Seele‘, die allein das Leben des Körpers ermöglicht. Bei den Stoikern wird das Pneuma-Konzept zum allumfassenden Begriff einer Weltseele gesteigert. Mit der Zeit vermischte sich der Pneuma-Begriff mit dem Begriff ’nous‘ (Kurzform für ’noos‘)(Englisch als ‚mind‘ übersetzt; Deutsch ebenfalls als ‚Geist‘), um darin die kognitiv-geistige Dimension besser auszudrücken. Weitere einflussreiche begriffliche Koordinierungen finden statt mit dem lateinischen ‚mens‘ (Deutsch auch übersetzt mit ‚Geist‘) und dem hebräischen ‚ruach‘ (im Deutschan ebenfalls mit ‚Geist‘ übersetzt; bekannt in der Formulierung ‚Der Geist Gottes (= ‚ruach elohim‘) schwebte über den Wassern‘; in der Septuaginta, der griechischen Übersetzung der hebräischen Bibel, heißt es ‚pneuma theou‘ (= der Geist Gottes)) (Anmerkung: Diese Bemerkungen sind ein kleiner Extrakt aus der sehr ausführlichen begriffsgeschichtlichen Herleitung in Sandkühler 2010)

Die Zelle im Fokus

War es für die antiken Philosophen, Mediziner und Wissenschaftler noch praktisch unmöglich, die Frage nach den detaillierten Wirkprinzipien des ‚Lebens‘ genauer zu beantworten, erarbeitete sich die moderne Naturwissenschaft immer mehr Einsichten in die Wirkprinzipien biologischer Phänomene (bei Tieren, Pflanzen, Mikroben, molekularbiologischen Sachverhalten), so dass im Laufe des 20.Jahrhunderts klar wurde, dass die Gemeinsamkeit aller Lebensphänomene auf der Erde in jener Superstruktur zu suchen ist, die heute (biologische) Zelle genannt wird.

Alle bekannten Lebensformen auf der Erde, die mehr als eine Zelle umfassen (wir als Exemplare der Gattung homo mit der einzigen Art homo sapiens bestehen aus ca. 10^13 vielen Zellen), gehen zu Beginn ihrer körperlichen Existenz aus genau einer Zelle hervor. Dies bedeutet, dass eine Zelle über alle notwendigen Eigenschaften verfügt, sich zu reproduzieren und das Wachstum eines biologischen Systems zu steuern.

So enthält eine Zelle (Anmerkung: Für das Folgende benutze ich B.Alberts et.al (2008)) alle Informationen, die notwendig sind, um sowohl sich selbst zu organisieren wie auch um sich zu reproduzieren. Die Zelle operiert abseits eines chemischen Gleichgewichts, was nur durch permanente Aufnahme von Energie realisiert werden kann. Obwohl die Zelle durch ihre Aktivitäten die Entropie in ihrer Umgebung ‚erhöht‘, kann sie gegenläufig durch die Aufnahme von Energie auch Entropie verringern. Um einen einheitlichen Prozessraum zu gewährleisten, besitzen Zellen eine Membran, die dafür sorgt, dass nur bestimmte Stoffe in die Zelle hinein- oder herauskommen.

Keine Definition für außerirdisches Leben

Obgleich die Identifizierung der Zelle samt ihrer Funktionsweise eine der größten Errungenschaften der modernen Wissenschaften bei der Erforschung des Phänomens des Lebens darstellt, macht uns die moderne Astrobiologie darauf aufmerksam, dass eine Definition der Lebensphänomene mit Einschränkung des Blicks auf die speziellen Bedingungen auf der Erde nicht unproblematisch ist. Wunderbare Bücher wie „Rare Earth“ von Peter Douglas Ward (Geboren 1949) und Donald Eugene Brownlee (Geboren 1943) „ASTROBIOLOGY. A Multidisciplinary Approach“ von Jonathan I.Lunine (Geb. 1959) machen zumindest sichtbar, wo die Probleme liegen könnten. Lunine diskutiert in Kap.14 seines Buches die Möglichkeit einer allgemeineren Definition von Leben explizit, stellt jedoch fest, dass es aktuell keine solche eindeutige allgemeine Definition von Leben gibt, die über die bekannten erdgebundenen Formen wesentlich hinausgeht. (Vgl. ebd. S.436)

Schrödingers Vision

Wenn man die Charakterisierungen von Leben bei Lunine (2005) in Kap.14 und bei Alberts et.al (2008) in Kap.1 liest, fällt auf, dass die Beschreibung der Grundstrukturen des Lebens trotz aller Abstraktionen tendenziell noch sehr an vielen konkreten Eigenschaften hängen.

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887-1961), der 1944 sein einflussreiches Büchlein „What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell“ veröffentlichte, kannte all die Feinheiten der modernen Molekularbiologie noch nicht . Schrödinger unterzog das Phänomen des Lebens einer intensiven Befragung aus Sicht der damaligen Physik. Auch ohne all die beeindruckenden Details der neueren Forschung wurde ihm klar, dass das hervorstechendste Merkmal des ‚Biologischen‘, des ‚Lebendigen‘ die Fähigkeit ist, angesichts der physikalisch unausweichlichen Zunahme der Entropie einen gegensätzlichen Trend zu realisieren; statt wachsender Unordnung als Entropie diagnostizierte er eine wachsende Ordnung als negative Entropie, also als etwas, was der Entropie entgegen wirkt.

Diesen Gedanken Schrödingers kann man weiter variieren und in dem Sinne vertiefen, dass der Aufbau einer Ordnung Energie benötigt, mittels der Freiheitsgrade eingeschränkt und Zustände temporär ‚gefestigt‘ werden können.

Fragt sich nur, warum?

Alberts et.al (2008) sehen das Hauptcharakteristikum einer biologischen Zelle darin, dass sie sich fortpflanzen kann, und nicht nur das, sondern dass sie sich selbstmodifizierend fortpflanzen kann. Die Realität biologischer Systeme zeigt zudem, dass es nicht nur um ‚irgendeine‘ Fortpflanzung ging, sondern um eine kontinuierlich optimierende Fortpflanzung.

Metastrukturen

Nimmt man diese Eckwerte ernst, dann liegt es nahe, biologische Zellen als Systeme zu betrachten, die einerseits mit den reagierenden Molekülen mindestens eine Objektebene [O] umfasst und in Gestalt der DNA eine Art Metaebene [M]; zwischen beiden Systemen lässt sich eine geeigneten Abbildung [R] in Gestalt von Übersetzungsprozessen realisieren, so dass die Metaebene M mittels Abbildungsvorschrift R in eine Objektebene O übersetzt werden kann ($latex R: M \longmapsto O$). Damit eine Reproduktion grundsätzlich gelingen kann, muss verlangt werden, dass das System mit seiner Struktur ‚lang genug‘ stabil ist, um solch einen Übersetzungsprozess umsetzen zu können. Wie diese Übersetzungsprozesse im einzelnen vonstatten gehen, ist letztlich unwichtig. Wenn in diesem Modell bestimmte Strukturen erstmals realisiert wurden, dann fungieren sie als eine Art ‚Gedächtnis‘: alle Strukturelemente von M repräsentieren potentielle Objektstrukturen, die jeweils den Ausgangspunkt für die nächste ‚Entwicklungsstufe‘ bilden (sofern sie nicht von der Umwelt ‚aussortiert‘ werden).

Die Rolle dieser Metastrukturen lässt sich letztlich nicht einfach mit den üblichen chemischen Reaktionsketten beschreiben; tut man es dennoch, verliert man die Besonderheit des Phänomens aus dem Blick. Eine begriffliche Strategie, um das Phänomen der ‚wirkenden Metastrukturen‘ in den Griff zu bekommen, war die Einführung des ‚Informationsbegriffs‘.

Information

Grob kann man hier mindestens die folgenden sprachlichen Verwendungsweisen des Begriffs ‚Information‘ im Kontext von Informationstheorie und Molekularbiologie unterscheiden:

  1. Unreflektiert umgangssprachlich (‚Information_0‘)
  2. Anhand des Entscheidungsaufwandes (Bit) (‚Information_1‘)
  3. Rein statistisch (a la Shannon 1948) (‚Information_2‘)
  4. Semiotisch informell (ohne die Semiotik zu zitieren) (‚Semantik_0‘)
  5. Als komplementär zur Statistik (Deacon) (‚Semantik_1‘)
  6. Als erweitertes Shannonmodell (‚Semantik_2‘)

Information_0

Die ‚unreflektiert umgangssprachliche‘ Verwendung des Begriffs ‚Information‘ (hier: ‚Information_0‘) brauchen wir hier nicht weiter zu diskutieren. Sie benutzt den Begriff Information einfach so, ohne weitere Erklärungen, Herleitungen, Begründungen. (Ein Beispiel Küppers (1986:41ff))

Information_1

Die Verwendung des Begriffs Information im Kontext eines Entscheidungsaufwandes (gemessen in ‚Bit‘), hier als ‚Information_1‘ geht auf John Wilder Tukey (1915-2000) zurück.

Information_2

Shannon (1948) übernimmt zunächst diesen Begriff Information_1, verzichtet dann aber im weiteren Verlauf auf diesen Informationsbegriff und führt dann seinen statistischen Informationsbegriff ein (hier: ‚Information_2‘), der am Entropiekonzept von Boltzmann orientiert ist. Er spricht dann zwar immer noch von ‚Information‘, bezieht sich dazu aber auf den Logarithmus der Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses, was alles und jedes sein kann. Ein direkter Bezug zu einem ’speziellen‘ Informationsbegriff (wie z.B. Information_1) besteht nicht. Man kann die logarithmierte Wahrscheinlichkeit eines Ereignisses als ‚Information‘ bezeichnen (hier: ‚Information_2‘), aber damit wird der Informationsbegriff inflationär, dann ist alles eine Information, da jedes Ereignis mindestens eine Wahrscheinlichkeit besitzt. (Leider benutzt auch Carl Friedrich von Weizsäcker (1971:347f) diesen inflationären Begriff (plus zusätzlicher philosophischer Komplikationen)). Interessanterweise ist es gerade dieser inflationäre statistische Informationsbegriff Information_2, der eine sehr starke Resonanz gefunden hat.

Semantik 0

Nun gibt es gerade im Bereich der Molekularbiologie zahlreiche Phänomene, die bei einer Beschreibung mittels eines statistischen Informationsbegriffs wichtige Momente ihres Phänomens verlieren. (Dazu eine kleine Übersicht bei Godfrey-Smith, Kim Sterelny (2009)) Ein Hauptkritikpunkt war und ist das angebliche Fehlen von Bedeutungselementen im statistischen Modell von Shannon (1948). Man spricht auch vom Fehlen einer ‚Semantik‘. Allerdings wird eine Diskussion der möglichen Bedeutungsmomente von Kommunikationsereignissen unter Verwendung des Begriffs ‚Semantik‘ auch oft unreflektiert alltagssprachlich vorgenommen (hier: Semantik_0′), d.h. es wird plötzlich von Semantik_0 gesprochen (oft noch erweitert um ‚Pragmatik‘), ohne dass die Herkunft und Verwendung dieses Begriffs in der Wissenschaft der Semiotik weiter berücksichtigt wird. (Ein Beispiel für solch eine verwirrende Verwendungsweise findet sich z.B. wieder bei Weizsäcker (1971:350f), wo Information_0, Information_2 sowie Semantik_0 miteinander frei kombiniert werden, ohne Berücksichtigung der wichtigen Randbedingungen ihrer Verwendung; ganz ähnlich Küppers (1986:61ff); zur Semiotik siehe Noeth (2000)). Ein anderes neueres Beispiel ist Floridi (2015:Kap.3+4) Er benutzt zwar den Begriff ‚Semantik‘ extensiv, aber auch er stellt keinen Bezug zur semiotischen Herkunft her und verwendet den Begriff sehr speziell. Seine Verwendung führt nicht über den formalen Rahmen der statistischen Informationstheorie hinaus.

Semantik 1

Sehr originell ist das Vorgehen von Deacon (2007, 2008, 2010). Er diagnostiziert zwar auch einen Mangel, wenn man die statistische Informationstheorie von Shannon (1948) auf biologische Phänomene anwenden will, statt sich aber auf die schwierige Thematik einer expliziten Semantik einzulassen, versucht er über die Ähnlichkeit des Shannonschen statistischen Informationsbegriffs mit dem von Boltzmann einen Anschluss an die Thermodynamik zu konstruieren. Von dort zum Ungleichgewicht biologischer Systeme, die durch Arbeit und Energieaufnahme ihr Gleichgewicht zu halten versuchen. Diese Interaktionen des Systems mit der Umgebung modifizieren die inneren Zustände des Systems, die wiederum dann das Verhalten des Systems ‚umweltgerecht‘ steuern. Allerdings belässt es Deacon bei diesen allgemeinen Annahmen. Die ‚Abwesenheit‘ der Bedeutung im Modell von Shannon wird über diese frei assoziierten Kontexte – so vermutet man als Leser – mit den postulierten internen Modifikationen des interagierenden Systems begrifflich zusammengeführt. Wie dies genau gedacht werden kann, bleibt offen.

Semantik 2

So anregend die Überlegungen von Deacon auch sind, sie lassen letztlich offen, wie man denn – auch unter Berücksichtigung des Modells von Shannon – ein quasi erweitertes Shannonmodell konstruieren kann, in dem Bedeutung eine Rolle spielt. Hier eine kurze Skizze für solch ein Modell.

Ausgehend von Shannons Modell in 1948 besteht die Welt aus Sendern S, Empfängern D, und Informationskanälen C, über die Sender und Empfänger Signale S eingebettet in ein Rauschen N austauschen können (<S,D,S,N,C> mit C: S —> S x N).

Ein Empfänger-Sender hat die Struktur, dass Signale S in interne Nachrichten M dekodiert werden können mittels R: S x N —> M. Umgekehrt können auch Nachrichten M in Signale kodiert werden mit T: M —> S. Ein minimaler Shannon Sender-Empfänger hat dann die Struktur <M, R, T>. So gesehen funktionieren R und T jeweils als ‚Schnittstellen‘ zwischen dem ‚Äußeren‘ und dem ‚Inneren‘ des Systems.

In diesem minimalen Shannonmodell kommen keine Bedeutungen vor. Man kann allerdings annehmen, dass die Menge M der Nachrichten eine strukturierte Menge ist, deren Elemente Paare der Art (m_i,p_i) in M mit ‚m_i‘ als Nachrichtenelement und ‚p_i‘ als Wahrscheinlichkeit, wie oft dieses Nachrichtenelement im Kanal auftritt. Dann könnte man Shannons Forml H=-Sum(p_i * log2(p_i)) als Teil des Systems auffassen. Das minimale Modell wäre dann <M, R, T, H>.

Will man ‚Bedeutungen‘ in das System einführen, dann muss man nach der Semiotik einen Zeichenbegriff für das System definieren, der es erlaubt, eine Beziehung (Abbildung) zwischen einem ‚Zeichenmaterial‚ und einem ‚Bedeutungsmaterial‚ zu konstruieren. Nimmt man die Signale S von Shannon als Kandidaten für ein Zeichenmaterial, fragt sich, wie man das Bedeutungsmaterial B ins Spiel bringt.

Klar ist nur, dass ein Zeichenmaterial erst dann zu einem ‚Zeichen‘ wird, wenn der Zeichenbenutzer in der Lage ist, dem Zeichenmaterial eine Bedeutung B zuzuordnen. Eine einfache Annahme wäre, zu sagen, die dekodierten Nachrichten M bilden das erkannte Zeichenmaterial und der Empfänger kann dieses Material irgendwelchen Bedeutungen B zuordnen, indem er das Zeichenmaterial M ‚interpretiert‚, also I : M —> B. Damit würde sich die Struktur erweitern zu <B, M, R, T, H, I>. Damit nicht nur ein Empfänger ‚verstehen‘ kann, sondern auch ‚mitteilen‘, müsste der Empfänger als Sender Bedeutungen auch wieder ‚umgekehrt lesen‘ können, also -I: B —> M. Diese Nachrichten könnten dann wieder mittels T in Signale übersetzt werden, der Kanal sendet diese Signale S angereichert mit Rauschen N zum Empfänger, usw. Wir erhalten also ein minimal erweitertes Shannon Modell mit Bedeutung als <B, M, R, T, H, I, -I>. Ein Sender-Empfänger kann also weiterhin die Wahrscheinlichkeitsstruktur seiner Nachrichten auswerten; zusätzlich aber auch mögliche Bedeutungsanteile.

Bliebe als Restfrage, wie die Bedeutungen B in das System hineinkommen bzw. wie die Interpretationsfunktion I entsteht?

An dieser Stelle kann man die Spekulationen von Deacon aufgreifen und als Arbeitshypothese annehmen, dass sich die Bedeutungen B samt der Interpretationsbeziehung I (und -I) in einem Adaptionsprozess (Lernprozess) in Interaktion mit der Umgebung entwickeln. Dies soll an anderer Stelle beschrieben werden.

Für eine komplette Beschreibung biologischer Phänomene benötigt man aber noch weitere Annahmen zur Ontogense und zur Phylogense. Diese seien hier noch kurz skizziert. (Eine ausführliche formale Darstellung wird anderswo nachgeliefert).

Ontogenese

Von der Lernfähigkeit eines biologischen Systems muss man die Ontogenese unterscheiden, jenen Prozess, der von der Keimzelle bis zum ausgewachsenen System führt.

Die Umsetzung der Ontogenese in einem formalen Modell besteht darin, einen Konstruktionsprozess zu definieren, das aus einem Anfangselement Zmin das endgültige System Sys in SYS erstellen würde. Das Anfangselement wäre ein minimales Element Zmin analog einer befruchteten Zelle, das alle Informationen enthalten würde, die notwendig wären, um diese Konstruktion durchführen zu können, also Ontogenese: Zmin x X —> SYS. Das ‚X‘ stünde für alle die Elemente, die im Rahmen einer Ontogenese aus der Umgebung ENV übernommen werden müssten, um das endgültige system SYS = <B, M, R, T, H, I, -I> zu konstruieren.

Phylogenese

Für die Reproduktion der Systeme im Laufe der Zeiten benötigte man eine Population von Systemen SYS, von denen jedes System Sys in SYS mindestens ein minimales Anfangselement Zmin besitzt, das für eine Ontogenese zur Verfügung gestellt werden kann. Bevor die Ontogenese beginnen würde, würden zwei minimale Anfangselemente Zmin1 und Zmin2 im Bereich ihrer Bauanleitungen ‚gemischt‘. Man müsste also annehmen, dass das minimale System um das Element Zmin erweitert würde SYS = <B, M, Zmin, R, T, H, I, -I>.

Erstes Zwischenergebnis

Auffällig ist also, dass das Phänomen des Lebens

  1. trotz Entropie über dynamische Ungleichgewichte immer komplexere Strukturen aufbauen kann.
  2. innerhalb seiner Strukturen immer komplexere Informations- und Bedeutungsstrukturen aufbaut und nutzt.

So wie man bislang z.B. die ‚Gravitation‘ anhand ihrer Wirkungen erfasst und bis heute erfolglos zu erklären versucht, so erfassen wir als Lebende das Leben anhand seiner Wirkungen und versuchen bis heute auch erfolglos, zu verstehen, was hier eigentlich passiert. Kein einziges physikalisches Gesetzt bietet auch nur den leisesten Anhaltspunkt für dieses atemberaubende Geschehen.

In dieser Situation den Menschen als eine ‚vermutlich aussterbende Art‘ zu bezeichnen ist dann nicht einfach nur ‚gedankenlos‘, sondern im höchsten Maße unwissenschaftlich, da es letztlich einer Denkverweigerung nahe kommt. Eine Wissenschaft, die sich weigert, über die Phänomene der Natur nachzudenken, ist keine Wissenschaft.

Fortsetzung Folgt.

QUELLEN

  1. H.J. Sandkühler (Hg.), 2010, „Enzyklopädie Philosophie“, Hamburg: Felix Meiner Verlag, Band 1: Von A bis H, Kapitel: Geist, SS.792ff
  2. B.Alberts et.al (Hg.), 2008, „Molecular Biology of the CELL“, Kap.1, 5.Aufl., New York: Garland Science, Taylor & Francis Group
  3. Peter Douglas Ward und `Donald Eugene Brownlee (2000),“Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe“, New York: Copernikus/ Springer,
  4. Jonathan I.Lunine (2005), „ASTROBIOLOGY. A Multidisciplinary Approach“, San Francisco – Boston – New York et al.: Pearson-Addison Wesley
  5. Zu Schroedinger 1944: Based on Lectures delivered under the auspices of the Institute at Trinity College, Dublin, in February 1943, Cambridge: University Press. 1944. Ich selbst habe die Canto Taschenbuchausgabe der Cambridge University von 1992 benutzt. Diese Ausgabe enthält ‚What is Life?‘, ‚Mind from Matter‘, sowie autobiographischen Angaben und ein Vorwort von Roger Penrose
  6. Anmerkung zu Schroedinger 1944: Sowohl James D. Watson (2003) wie auch ähnlich Francis Crick (1990) berichten, dass Schrödingers Schrift (bzw. einer seiner Vorträge) sie für ihre Erforschung der DNA stark angeregt hatte.
  7. James D.Watson und A.Berry(2003), „DNA, the Secret of Life“, New York: Random House
  8. Francis Crick (1990),„What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery“, Reprint, Basic Books
  9. Peter Godfrey-Smith und Kim Sterelny (2009) Biological Information“, in: Stanford Enyclopedia of Philosophy
  10. Carl Friedrich von Weizsäcker (1971), „Die Einheit der Natur“, München: Carl Hanser Verlag
  11. Bernd-Olaf Küppers (1986), „Der Ursprung biologischer Information. Zur Naturphilosophie der Lebensentstehung“, München – Zürich: Piper Verlag.
  12. Claude E. Shannon, A mathematical theory of communication. Bell System Tech. J., 27:379-423, 623-656, July, Oct. 1948
  13. Claude E. Shannon; Warren Weaver (1949) „The mathematical theory of communication“. Urbana – Chicgo: University of Illinois Press.
  14. Noeth, W., Handbuch der Semiotik, 2. vollst. neu bearb. und erw. Aufl. mit 89 Abb. Stuttgart/Weimar: J.B. Metzler, xii + 668pp, 2000
  15. Luciano Floridi (2015) Semantic Conceptions of Information, in: Stanford Enyclopedia of Philosophy
  16. Deacon, T. (2007), Shannon-Boltzmann-Darwin: Redfining information. Part 1. in: Cognitive Semiotics, 1: 123-148
  17. Deacon, T. (2008), Shannon-Boltzmann-Darwin: Redfining information. Part 2. in: Cognitive Semiotics, 2: 167-194
  18. Terrence W.Deacon (2010), „What is missing from theories of information“, in: INFORMATION AND THE NATURE OF REALITY. From Physics to Metaphysics“, ed. By Paul Davies & Niels Henrik Gregersen, Cambridge (UK) et al: Cambridge University Press, pp.146 – 169

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Buch: Die andere Superintelligenz. Oder: schaffen wir uns selbst ab? – Kapitel 5-neu

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VORBEMERKUNG: Der folgende Text ist ein Vorabdruck zu dem Buch Die andere Superintelligenz. Oder: schaffen wir uns selbst ab?, das im November 2015 erscheinen soll.

Was ist Leben?

Erst die Erde

Etwa 9.2 Mrd Jahre nach dem sogenannten Big Bang kam es zur Entstehung unseres Sonnensystems mit der Sonne als wichtigstem Bezugspunkt. Nur ca. 60 Mio Jahre später gab es unsere Erde. Die Zeitspanne, innerhalb der Spuren von Leben auf der Erde bislang identifiziert wurden, liegt zwischen -4 Mrd Jahre von heute zurück gerechnet bis ca. -3.5 Mrd Jahre. Oder, vom Beginn der Erde aus gesehen, ca. 540 Mio Jahre bis ca. 1 Mrd Jahre nach der Entstehung der Erde .

Alte Bilder vom Leben

Wenn man vom Leben spricht, von etwas Belebtem im Gegensatz zum Unbelebtem, fragt man sich sofort, wie man ‚Leben‘ definieren kann? In der zurückliegenden Geschichte gab es viele Beschreibungs- und Definitionsversuche. Einer, der heute noch begrifflich nachwirkt, ist die Sicht der Philosophie der Antike (ca. -600 bis 650) . Hier wurde das ‚Atmen‘ (gr. ‚pneo‘) als charakteristisches Merkmal für ‚Lebendiges‘ genommen, wodurch es vom ‚Unbelebtem‘ abgegrenzt wurde. Aus dem ‚Atmen‘ wurde zugleich ein allgemeines Lebensprinzip abgeleitet, das ‚Pneuma‘ (im Deutschen leicht missverständlich als ‚Geist‘ übersetzt, im Lateinischen als ’spiritus‘), das sich u.a. im Wind manifestiert und ein allgemeines kosmologisches Lebensprinzip verkörpert, das sowohl die Grundlage für die psychischen Eigenschaften eines Lebewesens bildet wie auch für seine körperliche Lebendigkeit. In der Medizin gab es vielfältige Versuche, das Pneuma im Körper zu identifizieren (z.B. im Blut, in der Leber, im Herzen, im Gehirn und den Nerven). Im philosophischen Bereich konnte das Pneuma ein heißer Äther sein, der die ganze Welt umfasst. Eine andere Auffassung sieht das Pneuma zusammengesetzt aus Feuer und Luft, woraus sich alle Körper der Welt bilden. Das Pneuma wird auch gesehen als die ‚Seele‘, die allein das Leben des Körpers ermöglicht. Bei den Stoikern wird das Pneuma-Konzept zum allumfassenden Begriff einer Weltseele gesteigert. Mit der Zeit vermischte sich der Pneuma-Begriff mit dem Begriff ’nous‘ (Kurzform für ’noos‘)(Englisch als ‚mind‘ übersetzt; Deutsch ebenfalls als ‚Geist‘), um darin die kognitiv-geistige Dimension besser auszudrücken. Weitere einflussreiche begriffliche Koordinierungen finden statt mit dem lateinischen ‚mens‘ (Deutsch auch übersetzt mit ‚Geist‘) und dem hebräischen ‚ruach‘ (im Deutschan ebenfalls mit ‚Geist‘ übersetzt; bekannt in der Formulierung ‚Der Geist Gottes (= ‚ruach elohim‘) schwebte über den Wassern‘; in der Septuaginta, der griechischen Übersetzung der hebräischen Bibel, heißt es ‚pneuma theou‘ (= der Geist Gottes)) (Anmerkung: Diese Bemerkungen sind ein kleiner Extrakt aus der sehr ausführlichen begriffsgeschichtlichen Herleitung in der ‚Enzyklopädie Philosophie‘ (2010), herausgegeben von H.J. Sandkühler, Felix Meiner Verlag, Hamburg 2010. Buch: Von A bis Z, Kapitel: Geist,SS.792ff}

Die Zelle im Fokus

War es für die antiken Philosophen, Mediziner und Wissenschaftler noch praktisch unmöglich, die Frage nach den detaillierten Wirkprinzipien des ‚Lebens‘ genauer zu beantworten, erarbeitete sich die moderne Naturwissenschaft immer mehr Einsichten in die Wirkprinzipien biologischer Phänomene (bei Tieren, Pflanzen, Mikroben, molekularbiologischen Sachverhalten), so dass im Laufe des 20.Jahrhunderts klar wurde, dass die Gemeinsamkeit aller Lebensphänomene auf der Erde in jener Superstruktur zu suchen ist, die heute (biologische) Zelle genannt wird.

Alle bekannten Lebensformen auf der Erde, die mehr als eine Zelle umfassen (wir als Exemplare der Gattung homo mit der einzigen Art homo sapiens bestehen aus ca. 10^13 vielen Zellen), gehen zu Beginn ihrer körperlichen Existenz aus genau einer Zelle hervor. Dies bedeutet, dass eine Zelle über alle notwendigen Eigenschaften verfügt, sich zu reproduzieren und das Wachstum eines biologischen Systems zu steuern.

So enthält eine Zelle (Anmerkung: Für das Folgende benutze ich Kap.1 des wunderbaren Buches „Molecular Biology of the CELL“, 5.Aufl. 2008, hrsg. von B.Alberts et.al, New York: Garland Science, Taylor & Francis Group) alle Informationen, die notwendig sind, um sowohl sich selbst zu organisieren wie auch um sich zu reproduzieren. Die Zelle operiert abseits eines chemischen Gleichgewichts, was nur durch permanente Aufnahme von Energie realisiert werden kann. Obwohl die Zelle durch ihre Aktivitäten die Entropie in ihrer Umgebung ‚erhöht‘, kann sie gegenläufig durch die Aufnahme von Energie auch Entropie verringern. Um einen einheitlichen Prozessraum zu gewährleisten, besitzen Zellen eine Membran, die dafür sorgt, dass nur bestimmte Stoffe in die Zelle hinein- oder herauskommen.

Keine Definition für außerirdisches Leben

Obgleich die Identifizierung der Zelle samt ihrer Funktionsweise eine der größten Errungenschaften der modernen Wissenschaften bei der Erforschung des Phänomens des Lebens darstellt, macht uns die moderne Astrobiologie darauf aufmerksam, dass eine Definition der Lebensphänomene mit Einschränkung des Blicks auf die speziellen Bedingungen auf der Erde nicht unproblematisch ist. Wunderbare Bücher wie das Buch „Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe“ (2000) (Anmerkung: erschienen im Verlag Copernikus/ Springer, New York.) von Peter Douglas Ward (Geboren 1949) und Donald Eugene Brownlee (Geboren 1943) oder das Buch „ASTROBIOLOGY. A Multidisciplinary Approach“ (2005) (Anmerkung: erschienen in San Francisco – Boston – New York et al. bei Pearson-Addison Wesley) von Jonathan I.Lunine (Geb. 1959) machen zumindest sichtbar, wo die Probleme liegen könnten. Lunine diskutiert in Kap.14 seines Buches die Möglichkeit einer allgemeineren Definition von Leben explizit, stellt jedoch fest, dass es aktuell keine solche eindeutige allgemeine Definition von Leben gibt, die über die bekannten erdgebundenen Formen wesentlich hinausgeht. (Vgl. ebd. S.436)

Schrödingers Vision

Wenn man die Charakterisierungen von Leben bei Lunine (2005) in Kap.14 und bei Alberts et.al (2008) in Kap.1 liest, fällt auf, dass die Beschreibung der Grundstrukturen des Lebens trotz aller Abstraktionen tendenziell noch sehr an vielen konkreten Eigenschaften hängen.

Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger (1887-1961) , der 1944 sein einflussreiches Büchlein „What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell“ veröffentlichte (Anmerkung: Based on Lectures delivered under the auspices of the Institute at Trinity College, Dublin, in February 1943, Cambridge: University Press. 1944. [B 12, B 18a.1] Ich selbst habe die Canto Taschenbuchausgabe der Cambridge University von 1992 benutzt. Diese Ausgabe enthält ‚What is Life?‘, ‚Mind from Matter‘, sowie autobiographischen Angaben und ein Vorwort on Roger Penrose)), kannte all die Feinheiten der modernen Molekularbiologie noch nicht (Anmerkung: Allerdings berichten sowohl James D. Watson in seinem Buch „DNA, the Secret of Life“ (Anmerkung: zusammen mit Berry, A. (2003), New York: Random House) wie auch ähnlich Francis Crick in seinem autobiographischen Buch „What Mad Pursuit“ (Anmerkung: What Mad Pursuit: A Personal View of Scientific Discovery (Basic Books reprint edition, 1990)), dass Schrödingers Schrift (bzw. einer seiner Vorträge) sie für ihre Erforschung der DNA stark angeregt hatte.). Schrödinger unterzog das Phänomen des Lebens einer intensiven Befragung aus Sicht der damaligen Physik. Auch ohne all die beeindruckenden Details der neueren Forschung wurde ihm klar, dass das hervorstechendste Merkmal des ‚Biologischen‘, des ‚Lebendigen‘ die Fähigkeit ist, angesichts der physikalisch unausweichlichen Zunahme der Entropie einen gegensätzlichen Trend zu realisieren; statt wachsender Unordnung als Entropie diagnostizierte er eine wachsende Ordnung als negative Entropie, also als etwas, was der Entropie entgegen wirkt.

Diesen Gedanken Schrödingers kann man weiter variieren und in dem Sinne vertiefen, dass der Aufbau einer Ordnung Energie benötigt, mittels der Freiheitsgrade eingeschränkt und Zustände temporär ‚gefestigt‘ werden können.

Fragt sich nur, warum?

Alberts et.al (2008) sehen das Hauptcharakteristikum einer biologischen Zelle darin, dass sie sich fortpflanzen kann, und nicht nur das, sondern dass sie sich selbstmodifizierend fortpflanzen kann. Die Realität biologischer Systeme zeigt zudem, dass es nicht nur um ‚irgendeine‘ Fortpflanzung ging, sondern um eine kontinuierlich optimierende Fortpflanzung.

Nimmt man versuchsweise einen abstrakten Betrachtungsstandpunkt ein, dann kann man vereinfachend annehmen, dass es sich bei biologischen Zellen um Systeme handelt, die u.a. mindestens eine Objektebene [O] und eine Metaebene [M] umfassen, mit einer geeigneten Abbildung [R], so dass man die Metaebene M in die Objektebene O mittels R abbilden kann $latex R: M \longmapsto O$ Damit könnte eine Reproduktion grundsätzlich gelingen, vorausgesetzt, das System mit seiner Struktur bleibt ‚lang genug‘ stabil.

Kann man solch eine ‚hinreichend lange‘ Stabilität garantieren, dann können minimale Systemstrukturen aufgebaut werden, und es können Reproduktionen vorgenommen werden. Wie dies im einzelnen geschieht, ist letztlich unwichtig. Die tatsächliche Realisierungsgeschichte biologischer Systeme auf der Erde ist von schwindelerregender Komplexität und zugleich von atemberaubender Schönheit. Tatsächlich gibt es an jedem Punkt des Prozesses Varianten (auch in der realen Geschichte), wenn aber bestimmte Strukturen erst einmal realisiert wurden, dann fungierten diese (Meta-)Strukturen als eine Art ‚Gedächtnis‘: alle Strukturelemente von M repräsentieren potentielle Objektstrukturen, die jeweils den Ausgangspunkt für die nächste ‚Entwicklungsstufe‘ bilden (sofern sie nicht von der Umwelt ‚aussortiert‘ werden).

Irrlicht Information

Forts. folgt.

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