Archiv der Kategorie: Zelle

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

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

BUCHPROJEKT 2015 – Zwischenreflexion 18.August 2015 – INFORMATION IN DER MOLEKULARBIOLOGIE – Maynard-Smith

Chromosom, DNA als Gedächtnis, DNA-Molekül, Gedächtnis, Genetik, Genom, Information, Information1 - Shannon, Information2 - Bedeutungsrelation, Informationsstrukturen, Informationstheorie, Informationsverarbeitung, Informationsverarbeitung biologische, John Maynard Smith, Moleküle, RNA - Boten (mRNA), RNA - Ribosomal, RNA - Transfer (tRNA), RNA-Molekül, Schroedinger, Semantik, Semiotik, Semiotische Maschine, Semiotisches System, Shannon, Transkription, Translation, Weaver, Zeichen, Zeichen, Zeichenbegriff, Zeichenbenutzer, Zeichenmaterial, Zelle, Zelle - biologische, Zellentstehung

Der folgende Beitrag bezieht sich auf das Buchprojekt 2015.

SPANNENDER PUNKT BEIM SCHREIBEN

1. Das Schreiben des Buches hat zu einem spannenden Punkt geführt, der mich seit Jahren umtreibt, den ich aber nie so richtig zu packen bekommen habe: alle große begriffliche Koordinaten laufen im Ereignis der Zelle als einer zentralen Manifestation von grundlegenden Prinzipien zusammen. Die Physik hat zwar generelle Vorarbeiten von unschätzbarem Wert geleistet, aber erst das Auftreten von selbst reproduzierenden molekularen Strukturen, die wir (biologische) Zellen nennen, macht Dynamiken sichtbar, die ‚oberhalb‘ ihrer ‚Bestandteile‘ liegen. Dies könnte man analog dem physikalischen Begriff der ‚Gravitation‘ sehen: dem physikalischen Begriff entspricht kein direktes Objekt, aber es beschreibt eine Dynamik, eine Gesetzmäßigkeit, die man anhand des Verhaltens der beobachtbaren Materie indirekt ‚ableitet‘.

DYNAMIK BIOLOGISCHER ZELLEN

2. Ähnlich verhält es sich mit verschiedenen Dynamiken von biologischen Zellen. Die Beschreibung ihrer einzelnen Bestandteile (Chromatin, Mitochondrien, Golgiapparat, Membran, …) als solcher sagt nichts darüber aus, was tatsächlich eine biologische Zelle charakterisiert. Ihre Haupteigenschaft ist die generelle Fähigkeit, eingebettet in eine allgemeine Entropiezunahme sich eine Struktur zu generieren, die sich temporär funktionsfähig halten kann und in der Lage ist, Informationen zu sammeln, mittels deren sie sich selbst so kopieren kann, dass die Kopie sich von neuem zu einer funktionsfähigen Struktur aufbauen kann. Wie dies im einzelnen chemisch realisiert wurde, ist beeindruckend, es ist atemberaubend, aber es ist letztlich austauschbar; für die Gesamtfunktion spielen die chemischen Details keine Rolle.

BEGRIFF INFORMATION

3. Und hier beginnt das Problem. Obwohl es von einem theoretischen Standpunkt aus klar ist, dass die Details noch nicht die eigentliche Geschichte erzählen, wird in den vielen umfangreichen Büchern über Genetik und Molekularbiologie die eigentliche ‚Story‘ nicht erzählt. Dies fängt schon an mit dem wichtigen Begriff der Information. Spätestens seit Schrödingers Buch von 1944 „What is Life?“ ist klar, dass das selbstreproduktive Verhalten von Zellen ohne das Genom nicht funktioniert. Und es wurde auch sehr bald der Begriff der Information eingeführt, um den ‚Inhalt‘ des Genoms theoretisch zu klassifizieren. Das Genom enthält ‚Informationen‘, aufgrund deren in einer Vererbung neue hinreichend ähnlich Strukturen entstehen können.

STATISTISCHER INFORMATIONSBEGRIFF

4. Leider wurde und wird der Informationsbegriff im Sinne des rein statistischen Informationsbegriffs von Shannon/ Weaver (1948) benutzt, der explizit Fragen möglicher Bedeutungsbezüge (Semantik) außen vor lässt. Damit ist er eigentlich weitgehend ungeeignet, der Rolle der im Genom verfügbaren Informationen gerect zu werden.

MEHR ALS STATISTIK

5. Einer, der diese Unzulänglichkeit des rein statistischen Informationsbegriffs für die Beschreibung der Rolle der Information im Kontext des Genoms und der Zelle samt ihrer Reproduktionsdynamik immer kritisiert hatte, war John Maynard Smith (1920 – 2004). In seinem Artikel “ The concept of information in biology“ von 2000 kann man dies wunderbar nachlesen.

6. Zwar hat auch Maynard Smith keine explizite übergreifende Theorie der Reproduktionsdynamik, aber er kann an verschiedenen Eigenschaften aufweisen, dass der rein statistische Informationsbegriff nicht ausreicht.

7. Während im Shannon-Weaver Modell ein fester Kode A von einem Sender in Transportereignisse übersetzt (kodiert) wird, die wiederum in den festen Kode A von einem Empfänger zurückübersetzt (dekodiert) werden, ist die Lage bei der Zelle anders.

8. Nimmt man an, dass der zu sendende Kode das DNA-Molekül ist, das in seiner Struktur eine potentielle Informationssequenz repräsentiert, dann ist der Sender eine Zelle in einer Umgebung. Der ‚DNA-Kode‘ (der feste Kode A) wird dann umgeschrieben (Transskription, Translation) in zwei verschiedene Kodes (mRNA, tRNA). Während man die Zustandsform des mRNA-Moleküls noch in Korrespondenz zum DNA-Kode sehen kann (abr nicht vollständig), enthalten die verschiedenen tRNA-Moleküle Bestandteile, die über den ursprünglichen DNA-Kode hinausgehen. Daraus wird dann eine Proteinstruktur erzeugt, die sowohl eine gewisse Kopie des ursprünglichen DNA-Moleküls (Kode A) enthält, aber auch zusätzlich einen kompletten Zellkörper, der mit dem Kode A nichts mehr zu tun hat. Außerdem gibt es den Empfänger bei Beginn der Übermittlung noch gar nicht. Der Empfänger wird im Prozess der Übermittlung erst erzeugt! Anders formuliert: beim biologischen Informationsaustausch im Rahmen einer Selbstreproduktion wird zunächst der potentielle Empfänger (eine andere Zelle) erzeugt, um dann den DNA-Kode im Empfänger neu zu verankern.

9. Innerhalb dieses Gesamtgeschehens gibt es mehrere Bereiche/ Phasen, in denen das Konzept eines rein statistischen Informationsbegriffs verlassen wird.

10. So weist Maynard Smith darauf hin, dass die Zuordnung von DNA-Sequenzen zu den später erzeugten Proteinen mindestens zweifach den statistischen Informationsbegriff übersteigt: (i) die erzeugten Proteinstrukturen als solche bilden keine einfache ‚Übersetzung‘ das DNA-Kodes verstanden als eine syntaktische Sequenz von definierten Einheiten eines definierten endlichen Alphabets. Die Proteinmoleküle kann man zwar auch als Sequenzen von Einheiten eines endlichen Alphabets auffassen, aber es handelt sich um ein ganz anderes Alphabet. Es ist eben nicht nur eine reine ‚Umschreibung‘ (‚Transkription‘), sondern eine ‚Übersetzung‘ (‚Translation‘, ‚Translatio‘), in die mehr Informationen eingehen, als die Ausgangssequenzen im DNA-Kode beinhalten. (ii) Der DNA-Kode enthält mindestens zwei Arten von Informationselementen: solche, die dann in Proteinstrukturen übersetzt werden können (mit Zusatzinformationen), und solche, die die Übersetzung der DNA-Informationselemente zeitlich steuern. Damit enthält der DNA-Kode selbst Elemente, die nicht rein statistisch zu betrachten sind, sondern die eine ‚Bedeutung‘ besitzen, eine ‚Semantik‘. Diese Bedeutung st nicht fixiert; sie kann sich ändern.

ALLGEMEINE ZEICHENLEHRE = SEMIOTIK

11. Für Elemente eines Kodes, denen ‚Bedeutungen‘ zugeordnet sind, gibt es in der Wissenschaft das begriffliche Instrumentarium der allgemeinen Zeichenlehre, spricht ‚Semiotik‘ (siehe z.B. Noeth 2000).

12. Nimmt man die empirischen Funde und die semiotische Begrifflichkeit ernst, dann haben wir es im Fall der Zelle also mit eindeutigen (und recht komplexen) Zeichenprozessen zu; man könnte von der Zelle in diesem Sinne also von einem ’semiotischen System‘ sprechen. Maynard Smith deutet den Grundbegriff von Jacques Lucien Monod (1910-1976) ‚gratuity‘ im Sinne, dass Signale in der Biologie ‚Zeichen‘ seien. Ob dies die Grundintention von Monod trifft, ist eine offene Frage; zumindest lässt die Maschinerie, die Monod beschreibt, diese Deutung zu.

13. Eine zusätzliche Komplikation beim biologischen Zeichenbegriff ergibt sich dadurch, dass eine Zelle ja nicht ‚isoliert‘ operiert. Eine Zelle ist normalerweise Teil einer Population in einer bestimmten Umgebung. Welche Strukturen der Proteinaufbauprozess (Wachstum, Ontogenese) auch hervorbringen mag, ob er gewisse Zeiten überdauert (gemessen in Generationen), hängt entscheidend davon ab, ob die Proteinstruktur in der Interaktion mit der Umgebung ‚hinreichend lange‘ jene ‚Arbeit‘ verrichten kann, die notwendig ist, um eine Selbstreproduktion zu ermöglichen.

14. Ob eine Proteinstruktur in diesem weiterführenden Sinne ‚lebensfähig‘ ist, hängt also entscheidend davon ab, ob sie zur jeweiligen Umgebung ‚passt‘. Eine lebensfähige Proteinstruktur ist in diesem Sinne – von einer höheren theoretischen Betrachtungsweise aus gesehen – nichts anderes als ein auf Interaktion basierendes ‚Echo‘ zur vorgegebenen Umgebung.

15. Dass dies ‚Echo‘ nicht ’stagniert‘, nicht ‚auf der Stelle tritt‘, nicht ‚um sich selbst kreist‘, liegt entscheidend daran, dass die ‚letzte‘ Struktur den Ausgangspunkt für ‚weitere Veränderungen‘ darstellt. Die Zufallsanteile im gesamten Selbstreproduktionsprozess fangen also nicht immer wieder ‚von vorne‘ an (also keine ‚Auswahl mit Zurücklegen‘), sondern sie entwickeln eine Informationsstruktur ‚weiter‘. In diesem Sinne bildet die Informationssequenz des DNA-Moleküls auch einen ‚Speicher‘, ein ‚Gedächtnis‘ von vergangenen erfolgreichen Versuchen. Je mehr Zellen in einer Population verfügbar sind, umso größer ist diese molekulare Erfolgsgedächtnis.

Diese Fortsetzung war nicht die letzte Zwischenreflexion. Es geht noch weiter: HIER

QUELLEN

Schroedinger, E. „What is Life?“ zusammen mit „Mind and Matter“ und „Autobiographical Sketches“. Cambridge: Cambridge University Press, 1992 (‚What is Life‘ zuerst veröffentlicht 1944; ‚Mind an Matter‘ zuerst 1958)
Claude E. Shannon, „A mathematical theory of communication“. Bell System Tech. J., 27:379-423, 623-656, July, Oct. 1948 (URL: http://cm.bell-labs.com/cm/ms/what/shannonday/paper.html; last visited May-15, 2008)
Claude E. Shannon; Warren Weaver (1948) „The mathematical theory of communication“. Urbana – Chicgo: University of Illinois Press.
John Maynard Smith (2000), „The concept of information in biology“, in: Philosophy of Science 67 (2):177-194
Noeth, W., Handbuch der Semiotik, 2. vollst. neu bearb. und erw. Aufl. mit 89 Abb. Stuttgart/Weimar: J.B. Metzler, xii + 668pp, 2000
Monod, Jacques (1971). Chance and Necessity. New York: Alfred A. Knopf

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

Antike Philosophie, Astrobiologie, Biologisches Leben, Brownlee - Donald E., Bruce, Chemisches Gleichgewicht, DNA als Gedächtnis, Energie, Energie - freie, Entropie, Entropie - negative, Erde, Fortpflanzen, Gedächtnis, Geist, Gleichgewicht, homo, homo sapiens sapiens, Leben, Leben - Entstehungszeit, Leben Definition, Lunine - Jonathan I., Membran, Metaebene, Objektebene, Philosophie, Philosophie klassische, Planet Erde, Pneuma, Schroedinger, Seele, Sonnensystem, System, System - adaptiv, Ward, Weltseele, Zelle, Zelle - biologische

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.

Wer nicht warten will, bis die Fortsetzung hier erscheint, kann mitlesen, was zwischendurch gedacht und geschrieben wird, um zur Fortsetzung zu gelangen: HIER.

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

DIE WAHRHEIT ERSCHEINT IM BETRACHTER – Oder: WARUM WIR NUR GEMEINSAM DAS ZIEL ERREICHEN KÖNNEN

Bild im Kopf, Denken, Erinnerung, Erinnerungsfähigkeit, Erkennen, Evolution, Evolution - chemische, Evolution - kulturelle, Gedächtnis, Gefühle, Gehirn, Mathematik, Objekt, Objekt an sich, Sprache, Sprache und Denken, Wahrheit, Wahrheit absolut, Wahrheitsbewusstsein, Wahrheitsgehalt, Welt, Welt da draußen, Welt im Kopf, Weltbild, Welterfahrung, Zelle, Zelle - biologische

1) In diesem Blog wurde schon oft über die Wahrheit geschrieben, von ganz unterschiedlichen Perspektiven (und es wird eigentlich Zeit, die Inhalte auf der Übersichtsseite auch mal nach Themen zu gruppieren). Dabei wird deutlich, dass es einerseits um etwas sehr Grundsätzliches, Einfaches geht, das zugleich aber doch für viele, letztlich alle, nicht so einfach fassbar ist.
2) Nicht umsonst gab es in der Geschichte der Ideen seit mehr als 2000 Jahren so viele und immer wieder neue Versuche von großen Denkern, Philosophen, aber auch Schriftstellern, Wissenschaftlern, Künstlern, selbst Theologen, dieses viel schillernde Phänomen zu packen.
3) Jedes Mal, wenn ich darüber nachdenke (oder genauer: ‚Es‘ ‚in mir‘ denkt, nämlich mein Gehirn), entdecke ich immer neue Aspekte oder bestimmte, schon bedachte, Aspekte vertiefen sich irgendwie. So geschehen in den letzten Wochen.
4) Während ich noch versuche, das ungeheuer anregende Buch von T.Engelhardt (ed), „The World Acording to TomDispatch. America in the New Age of Empire“, London-New York: Verso, 2008 (siehe auch die Webseite tomdisptach.com) zu verstehen und zu verarbeiten (es ist vor allem eine Zeitfrage, da unser Denken nun mal Zeit braucht und Zeit ist generell knapp und muss immer wieder neu ‚eingeteilt‘ werden), gibt es parallel natürlich den Gedankenprozess im Alltag, der weiter geht. Und hier tauchte der Gedanke nach der ‚Wahrheit‘ immer wieder auf, insbesondere in einigen Gesprächen mit Freunden, wie man sie nur führen kann, wenn man abends zusammen sitzt, sich Zeit nimmt, und redet.
5) Da ich hier keine Zeit habe, große Abhandlungen zu schreiben, sondern nur spontan einige Gedanken notieren kann, hier also einige Gedanken ohne den ganzen Kontext auszubreiten.
6) Der Kerngedanke von ‚Wahrheit‘ ist, dass es tatsächlich etwas gibt, das da ist vorab und unabhängig von unserem eigenen Denken und Wollen.
7) Für uns, die wir als biologische Wesen ‚Wahrnehmen‘ — man beachte dieses deutsche Wort! im Englischen würde man ‚perceive‘ sagen, und das ist etwas ganz anderes! — können, Fühlen, Erinnern und Denken, ist aber all das, was es unabhängig von uns als Einzelwesen gibt, nur ‚gegenwärtig‘ im ‚Medium‘ unseres Körpers, im Medium der elektrochemischen Prozesse der Zellen, die die ungeheure Masse an elektrochemischen Ereignissen ’strukturieren‘, ‚ordnen‘ und uns als als ‚erlebbare‘ ‚Objekte mit Eigenschaften im Raum‘ zugänglich machen. Die 100 Milliarden Gehirnzellen zusammen mit den ca. 14 Billionen Körperzellen organisieren ‚in uns‘ ein ‚Erlebnis von Welt‘, das unser Bewusstheit und Denken primär ermöglicht, gestaltet, prägt.
8) Nun ‚lernen‘ wir im Laufe des Lebens, dass dieses ‚Bild im Innern des Körpers‘ bei jedem Menschen ‚verschieden‘ sein kann. Kinder, junge Leute, Erwachsene, Ältere, Kranke, im Bewusstsein ‚Gestörte’…. haben unterschiedlichste Anschauungen, können die gleiche Situation unterschiedlich wahrnehmen. Veränderungen der elektrochemischen Prozesse im Körper, z.B. durch Wassermangel, durch chemische Substanzen, durch Verletzungen, können das Wahrnehmen, Erinnern, Fühlen, Denken erheblich beeinflussen.
9) Nachdem sich viele tausend Jahre die unterschiedlichsten Denker (prominent z.B. Platon, Aristoteles, Descartes, Hume, Kant, Hegel…..) intensiv Gedanken gemacht hatten über die Grundlagen, die Struktur und den Prozess unseres Denkens (einschließlich der Wahrheitsfrage) war es der empirischen Wissenschaft vergönnt das Rätsel der ‚Struktur‘ unseres Denkens ein wenig mehr aufzuhellen: unser Denken als Eigenschaft unseres biologischen Körpers hat quasi ’sich selbst‘ ergründet, indem es aufgedeckt hat, dass und wie unsere biologischen Körper seit der ersten biologischen Zelle vor ca. 3.8 Milliarden Jahren sich mit der Entwicklung der körperlichen Strukturen ‚mit entwickeln‘ konnte (eine Form von Koevolution). Und natürlich muss man über die erste biologische Zelle noch hinausgehen und auch den Prozess einbeziehen, der überhaupt zur ersten Zelle geführt hat. Man nennt dies die chemische Evolution, die wiederum nur möglich war, weil es eine noch umfassendere kosmologische Evolution gab (und gibt).,
10) Also in der Tatsache und in der Art und Weise unseres Denkens spiegelt sich indirekt ein Prozess wieder, der all unserem Fühlen und Denken voraus liegt und davon gänzlich unabhängig ist. Die Geschichte des menschlichen Denkens erscheint somit als eine Geschichte der schrittweisen Entdeckung dieses Zusammenhanges, dieses Sachverhaltes.
11) Und hier kommt das ‚Problem der Wahrheit‘ ins Spiel: je besser wir lernen, unser Denken zu verstehen (es ist allerdings nicht so, dass Menschen im Alltagsbetrieb lernen, wer sie wirklich sind, da sie normalerweise gezwungen sind, zum wirtschaftlichen Existieren ‚funktionieren‘ zu müssen, d.h. in der Regel ‚Dinge zu tun‘, die wir nicht eigentlich wollen; und wenn man dann mal Zeit hätte, etwas ‚anderes‘ zu tun, als zu ‚funktionieren‘ weiß man dann in der Regel nicht, wie man das anstellt, etwas ‚anderes‘ zu tun, was Erkenntnisse vermittelt…), umso mehr lernen wir, die Abhängigkeit unseres Denkens nicht nur von den Eigenheiten unseres Körpers zu erkennen, sondern auch von der Art unseres Handelns und unserer Kommunikation. Wenn wir Pech haben, reden wir immer nur mit den ‚falschen‘ Leuten, lesen die ‚falschen‘ Bücher, sehen wir die ‚falschen‘ Filme, usw. was zur Folge hat, dass das ‚Bild‘ in unserem Kopf von der Welt heillos ‚falsch‘ ist. Da die ‚Falschheit‘ im Kopf nicht riecht, nicht schmeckt, aus sich heraus nicht weh tut, merkt ein Mensch in der Regel nicht so ohne weiteres, dass der ‚Inhalt seines Kopfes‘ ‚falsch‘ ist.
12) Und hier wird deutlich, dass wir unausweichlich voneinander abhängen: wenn ein Mensch ‚richtig‘ denken will, dann kann er dies nicht isoliert, nicht ohne ein ‚Umfeld‘, welches das ‚richtiges‘ Erkennen ermöglicht und unterstützt. Wenn es keine anderen gibt, die sich um ‚wahre‘ Erkenntnis bemühen (d.h. um ein ‚inneres Bild‘ von der ‚Welt‘ da draußen, wie sie ist unabhängig von meinem Denken und Wollen), die ihre Erkenntnisse aufschreiben, weiter erzählen, sich untereinander austauschen, sich gegenseitig korrigieren und anregen, dann ist man im Augenblick gefangen wie ein Hamster in seinem Käfig; man kann noch so lange rennen, die Welt ändert sich nicht wirklich, der eigene Zustand führt nur zur Erschöpfung, das ‚innere Bild‘ der Welt bleibt unverändert.
13) Denn das ist eine der größten Herausforderungen jeden Weltbildes: nicht der Augenblick, nicht der einzelne Moment, nicht die einzelne Eigenschaft ‚für sich‘ ‚enthüllt‘ die ‚Wahrheit‘, sondern nur die ‚Zusammenhänge‘ und ‚Regelhaftigkeiten‘ vieler einzelner Augenblicke. Ohne ‚Erinnern‘ jener Ereignisse, die ‚wichtige‘ Zusammenhänge enthüllen, kann es keine Erkenntnis von Wahrheit geben (von daher ist es nicht verwunderlich, dass egoistische Machthaber alles daran setzen, ‚Geschichte‘ in ihrem Sinne schreiben oder umschreiben zu lassen, dass überhaupt nur geschrieben werden darf, was ihnen ‚passt‘, dass nur sie selbst ‚deuten‘ dürfen, wie man die Welt zu sehen hat). Und, leicht unterschätzt, um Zusammenhänge sichtbar machen zu können braucht man eine Sprache‘, eine Sprache die ausdrucksstark genug ist, um all jene Aspekte der Wahrnehmung repräsentieren zu können, auf die es ankommt. Ein Teil der modernen ‚Sprache von der Wahrheit‘ ist die moderne Mathematik; ohne deren Erfindung und Entwicklung würden wir weiter im Chaos der Augenblicke verharren.
14) Wenn wir also heute ein bisschen mehr über die Struktur und Entstehung der empirischen Welt (von der wir und unser Denken ein Teil sind), dann nur Dank der empirischen Wissenschaften seit ca. 500 Jahren, in der viele 10000 Männer und Frauen in eigener Verantwortung und oft unter Einsatz ihres Lebens Eigenschaften der Welt ’sichtbar‘ gemacht haben, die uns hervorgebracht hat.
15) Wie zu allen Zeiten versuchen auch heute jene, die in irgendeiner Form Macht haben, diese forschenden Männer und Frauen ‚unter Kontrolle‘ zu bringen, sie für ihre privaten Zwecke zu missbrauchen (die forschenden Männer und Frauen können natürlich auch ihren eigenen Machtgelüsten verfalle…). Es bleibt ein offener Prozess, wieweit wir mit dem Projekt der ‚Wahrheit‘ kommen werden.
16) Auch haben wir gelernt, dass die verschiedenen Gesellschafts- und Wirtschaftsformen dem Projekt der Wahrheit unterschiedlich gut tun (wie auch umgekehrt das Projekt der Wahrheit bestimmte Gesellschafts- und Wirtschaftsformen begünstigt).
17) Wer also überhaupt irgendwie ‚Wahrheit erkennt‘ der weiß, dass er alleine nichts vermag. Entweder wir ALLE ZUSAMMEN arbeiten am Projekt der Wahrheit oder wir werden es als Menschen nicht erreichen. Der aktuelle Zustand der Welt ist vor diesem Hintergrund einerseits erfreulich, dass wir überhaupt Ansätze zu einer wahrheitsfreundlichen Welt vorfinden, aber die Bereiche des ‚Wahrheitsfeindlichen‘ (die nicht rein zufällig auch ‚menschenfeindlich‘ sind) erscheinen doch noch sehr groß, fast erdrückend.
18) Unsere einzige Hoffnung besteht darin, dass die umfassende Wahrheit VOR all unserem Denken und Handeln gegeben war, dass WIR Produkte dieser Wahrheit sind, und dass wir letztlich nur deshalb in der aktuellen biologischen Form existieren, weil wir uns schrittweise der Wahrheit angenähert haben, nicht (!) weil wir dies ‚wollten‘, sondern weil die Wahrheit in allen Strukturen ‚wirkt‘ und den Prozess durch ihre umfassende Vorgabe indirekt ’steuert‘. Darin liegt der einzige Kern von Hoffnung. Und hierzu gäbe es natürlich viel zu sagen (was z.T. schon in vorausgehenden Blogeinträgen geschehen ist).
19) Die innere ‚Logik‘ all dieser Prozesse enthüllt sich z.T. auch in der ‚Spiritualität‘, von der alle Religionen dieser Welt mehr oder weniger leben. Dies bedeutet aber nicht, dass die aktuellen institutionellen Formen dieser Religionen dem entsprechend bzw. es bedeutet nicht automatisch, dass die aktuellen institutionellen Formen der Religionen einen Zugang zu dieser tiefliegenden alles Leben betreffenden Spiritualität unterstützen. Ich bin so frei zu behaupten, dass keine der aktuellen institutionellen Formen der Religionen die Spiritualität unterstützt, die die innere Logik der allumfassenden Wahrheit bildet. Wir sitzen alle im gleichen Boot und die Wahrheit ist für uns alle die gleiche. Wahrheit ist ganz und gar nicht käuflich!!!

Einen Überblick über alle bisherigen Blogeinträge nach Titeln findet sich HIER.

EMERGING MIND – Mögliche Konsequenzen

Bedeutung, Computer, Computer - digitaler, Emergenz, Emerging Mind Project, Energie, Energie - freie, Internet, Quanten, Quantenphysik, Quantenraum, Quantenstruktur, Semiotik, Semiotischer Raum, Vergangenheit, Zeichen, Zeichenbenutzer, Zeichenbenutzung, Zelle, Zelle - biologische, Zukunft

Letzte Änderung: 9.April 2015, 12:10h – Minimale Korrekturen; Lesbarkeit verbessert durch Abstände; Zwischenüberschriften

1) Die ganzen Überlegungen zum ‚Emerging Mind‘ sind noch sehr anfangshaft, spekulativ. Andererseits, angesichts der vielen ungelösten Fragen, ohne diese Arbeitshypothese und die interessanten Zusammenhänge mit dieser Arbeitshypothese ist es eigentlich unmöglich, diese Arbeitshypothese nicht weiter zu denken. Fehler zeigten sich ja im allgemeinen am ehesten dann, wenn man versucht, eine Hypothese konsequent anzuwenden und sie auf diese Weise immer mehr ‚Überprüfungen‘ unterzieht.

EMPIRISCHES UNIVERSUM ALS FOLGE VON STRUKTUREN

2) Bisheriger Ausgangspunkt ist ja die Annahme einer Prozesskette S*(t+n) = f(S(t)) mit ‚t‘ als einem Zeitpunkt, ‚S‘ als einer identifizierbaren Struktur zu diesem Zeitpunkt und ‚f‘ als eines funktionalen Zusammenhanges, der die Struktur ‚S‘ in die Struktur ‚S*‘ überführt.

3) In vorausgehenden Einträgen hatte ich exemplarisch mögliche Strukturen identifiziert beginnend mit dem Energieausbruch E des BigBang, der dann in der nachfolgenden Abkühlung immer mehr Strukturen ‚hervorgebracht‘ (=f?) hat: Quanten [Q], Atome [At], Moleküle [Mol], usw. Man bekommt dann eine Prozesskette der Art EMPIRISCHER-KOSMOS = S_Q(t+n1) = f(S_E(0)), S_At(t+n1+n2) = f(S_Q(t+n1) ), usw. wobei die Energie eine Art ‚Nullstruktur‘ ist verglichen mit den folgenden Strukturausprägungen.

4) Bedenkt man ferner, dass jede Funktion ‚f‘ in der ‚Realität‘ eine ‚reale Abbildung‘ sein muss, d.h. eine ‚Operation‘, die ‚real etwas bewirkt‘, dann bedeutet dies, dass man parallel zu den Strukturen S_i(), die man zu verschiedenen Zeitpunkten unterscheiden kann, für die Veränderungsoperation ‚f‘ (von der noch unklar ist, ob es immer die ‚gleiche‘ ist), einen ‚Träger‘ annehmen muss, ein ‚Medium‘, das diese Ausführung ermöglicht. In der klassischen Makrophysik gibt es neben den unterscheidbaren Makrostrukturen ’nichts Konkretes‘, was als Träger in Frage kommt ausser den ‚beobachtbaren Kräften‘, die wir durch ihre spezifischen ‚Manifestationen‘ ‚indirekt‘ erkennen und die wir hypothetisch in Form von ‚Gesetzen‘ benennen und damit ‚dingfest‘ machen. Im Licht der Quantenphysik (was sich bislang vielleicht eher noch als ein ‚Halbdunkel‘ darstellt, das wir noch kaum verstehen…) muss man annehmen, dass die Wahrscheinlichkeitsfelder ihre Kohärenz immer wieder durch ‚Kräfte‘ verlieren, die dann zu den tatsächlich beobachtbaren Makroereignissen führen. Diese in der Quantenfeld lokalisierten hypothetischen Kräfte bieten sich als Kandidaten für den Operator ‚f‘ an, der die unterschiedlichen Strukturbildungen E → S_Q → S_At → … ermöglicht.

ENERGIE: EINMAL UND IMMER WIEDER

5) Neben vielen interessanten Aspekten ist bemerkenswert, dass diese Prozesskette EMPIRISCHER-KOSMOS bis zur Strukturform der Moleküle durch eine einmalige Energiezufuhr (’statisch‘) diese Strukturen erhält; jenseits der Moleküle S_Mol, ab der Strukturform ‚Zelle‘ S_Cell, benötigen diese komplexe Strukturen kontinuierlich eine beständige Zufuhr von Energie (‚dynamisch‘) in Form von chemisch gebundener Energie, die dann mittels Metabolismus ‚freigesetzt‘ und für verschiedene energieintensive Prozesse genutzt wird. Mit fortschreitender Komplexität der Strukturformen (Pflanzen, Tiere, Hominiden, …) wird der Aufwand immer grösser und die Formen von Energiegewinnung, -transport, -speicherung, -verwertung immer komplexer.

ENTSTEHUNG VON ZEICHEN INNERHALB DER MATERIE

6) Ferner ist bemerkenswert, dass bei fortschreitender Komplexität der Strukturformen sich solche molekular basierte Strukturen bilden können, die dann Repräsentationen auf einer höheren Ebene realisieren können, chemische Ereignisse, die als Zeichen funktionieren, die Bedeutungsbeziehungen realisieren können (= semiotischer Raum, Semiose, Zeichenprozesse). Damit ist es möglich, sich von der Konkretheit molekularer Strukturen in gewisser Weise zu befreien und im semiotischen Raum abstrakte Strukturen aufzubauen, die für beliebige Strukturen stehen können. Nicht nur lassen sich damit die vorfindlichen molekularen Strukturen ‚abbilden‘, ‚modellieren‘, sondern man kann mit ihnen ‚herumspielen‘, sie beliebig ‚variieren‘, ‚kombinieren‘, und damit den realen Augenblick ‚transzendieren‘. Im semiotischen Raum kann die reale Gegenwart durch eine erinnerbare Vergangenheit und eine potentielle Zukunft erweitert werden. Dieser Prozess ist schleichend und gewinnt in den höheren Säugetieren, bei den Hominiden und speziell beim homo sapiens sapiens einen vorläufigen Höhepunkt.

BESCHLEUNIGUNG DER KOMMUNIKATION

7) Seit der Verfügbarkeit des semiotischen Raumes innerhalb eines Systems kann man eine dramatische Beschleunigung in der Kommunikation und Koordinierung zwischen den Teilnehmern beobachten, Explosion an Werkzeug, Verfahren, Regeln, Organisation usw.

FLEXIBILISIERUNG DER ENERGIEZUFUHR

8) Die nächste grosse Revolution findet statt, als es gelingt, die molekül-basierten semiotischen Räume mit Hilfe von atomar-basierten Technologien in den wesentlichen Signal- und Zeicheneigenschaften zu kopieren (= Computer), so dass nun die Bildung von ‚künstlichen (technischen) semiotischen Räumen‘ möglich wurde, in Kombination mit einer globalen Vernetzung (= Computernetzwerke, Internet, WWW). Während molekül-basierte semiotische Räume chemisch gebundene Energie zu ihrem ‚Betrieb‘ benötigen, benötigen die atomar-basierten semiotischen Räume Energie in Form von technisch manipulierbaren Potentialunterschieden (= Elektrizität). Diese Form ist universeller und flexibler.

STEIGERUNG DER KOMPLEXITÄT

9) Seit der Verfügbarkeit von künstlichen — auf elektrischer Energie basierenden — semiotischen Räumen konnte die Komplexitätsentwicklung sowohl in ihrer inhärenten Komplexität wie auch in der Geschwindigkeit ihrer Entwicklungen weiter gesteigert werden.

MODIFIKATIONEN DES VERÄNDERUNGSOPERATORS

10) Interessant ist, dass der Veränderungsoperator ‚f‘ nun deutlich unterschieden werden kann. Während der Übergang von der Struktur ‚vor dem HS (‚homo sapiens‘)‘ – also etwa S_PreHs(t) – zur Struktur S_Hs(t+n) noch mit dem Operator ‚f‘ geschrieben werden kann S_Hs(t+n) = f(S_PreHs(t)) ist der Übergang von der Struktur S_Hs zu der neuen Struktur S_NetComp(t) von S_Hs vorgenommen worden, also S_NetComp(t+n) = f_hs(S_Hs(t+n)). Dies ist möglich, weil die impliziten semiotischen Räume von Hs die Definition von Operatoren ermöglichen, die dann ‚umgesetzt‘ werden können. Allerdings wird man wohl annehmen müssen, dass in diese Umsetzung f_hs wohl auch das allgemeine ‚f‘ mit eingeht, also genauer S_NetComp(t+n) = f_hs u f(S_Hs(t+n)).

11) Aktuell sind die künstlichen technischen Strukturen S_NetComp noch nicht in der Lage, sich selber zu vervielfältigen. Grundsätzlich ist nicht zu sehen, warum dies nicht eines Tages möglich sein sollte.

12) Klar ist allerdings, dass der Veränderungsoperator ‚f‘ nun als zusätzliche Teilkomponente f_NetComp enthält, also S_Future(t+n) = f u f_NetComp(S_Past(t)).

PROJEKTION IN DIE ZUKUNFT

13) So mächtig die Kombination ‚f u f_NetComp‘ wirkt, so fragil ist das Ganze. Würde aus irgendwelchen Gründen mal kein Strom verfügbar sein, dann würde S_NetComp vollständig ausfallen und damit würden schon heute weite Bereiche der ‚Zivilisation‘ weitgehend zusammenbrechen.

14) Ein weiterer Aspekt deutet sich an: aufgrund der heute verfügbaren Daten wissen wir, dass der aktuelle Körper des Menschen nur ein ‚Durchgangsstadium‘ markiert. Viele Millionen Jahre vorher sah dieser Körper anders aus und gehen wir weiter zurück, dann verlieren sich die heute bekannten Strukturen in immer fremdartigeren Formen, die kaum noch etwas mit der heutigen Gestalt zu tun haben. Umgekehrt müssen wir also davon ausgehen, dass sich – auch ohne unser Zutun – die aktuelle Körperform weiter verändern wird.

15) Dazu kommt der Aspekt, dass wir mittels des impliziten semiotischen Raumes wie auch durch die heute extern verfügbaren künstlichen semiotischen Räume samt hochentwickelter Werkzeuge den Umbau der aktuellen Körperformen aktiv betreiben könnten (und möglicherweise auch sollten?).

16a) Andererseits stellt sich aber die Grundsatzfrage, ob die Linie der molekülbasierten Körper überhaupt weiterverfolgt werden sollte. Die künstlichen semiotischen Räume mit der Energieversorgung durch flexiblen Strom bieten u.U. auf Dauer bessere Chancen, sich im Universum zu behaupten. Dies rührt dann aber an der Grundsatzfrage, ob die materielle Hülle einer Struktur (im Falle des HS sein molekülbasierter Körper) tatsächlich wichtig ist.

VERORTUNG DES GEISTES

16b) Wenn die Arbeitshypothese stimmt, dass die entscheidenden Operatoren ‚f‘ letztlich von den realisierten Strukturen unabhängig sind, sondern sich nur unter Verfügbarkeit solcher materieller Strukturen ‚zeigen‘, dann würde es für diese(n) Operator ‚f‘ egal sein, ob das ‚Medium‘ chemische Moleküle sind oder atombasierte Strukturen. Nicht das Medium repräsentiert den Geist, sondern der Geist wird anlässlich verfügbarer Strukturen ’sichtbar‘. Die Annahme wäre also etwa die, dass ‚Geist‘ subset E und ‚f‘ in ‚Geist‘ als dem vorab gegebenem ‚Medium‘ gründet; innerhalb von diesem Geist können Veränderungsoperatoren angewendet werden.

17) Der ‚Geist‘ wäre in diesem Sinne das (für uns) vorweg schon immer Gegebene, das quasi ‚Untötbare‘, und nur in dem Maße, wie es hinreichend geeignete Strukturen (welcher Art auch immer) gibt, kann sich dieser Geist durch seine ‚Wirkungen‘ (= Manifestationen, Ereignisse, Wirkungen, Phänomene) zeigen (für uns, die wir aktuell eine spezifische Struktur haben und mit dieser spezifischen Struktur nur ganz bestimmte Dinge erkennen können!!!).

18) Damit wäre jede bekannte Lebensform eine Form von ‚Geistesmanifestation‘, nur unterschiedlich differenziert. Niemand hätte einem anderen irgendetwas voraus.

19) Bizarre Ethiken, die aus dem darwinischen Evolutionsbegriff irgendwelche ‚Vorteile‘ herauszurechnen versuchten, würden sich – falls diese neue Arbeitshypothese stimmen würde – als sehr kurzsichtig erweisen. In der Evolution geht es nicht um das ‚Recht des Stärkeren‘, sondern um den Aufbau solcher komplexer Strukturen, die immer mehr von dem ‚Geist‘ sichtbar machen, der schon immer da ist und von dem jede partielle individuelle Struktur immer nur ein kleines Zipfelchen sichtbar machen kann. Klar ist in diesem Szenario auch, dass der einzelne als solcher keine grundlegende Bedeutung besitzt, höchstens in dem Sinne, dass er dazu beiträgt, das gemeinsame Ganze voran zu bringen. Der Kult um persönlichen Besitz, persönliche Macht, individuelle Schönheit und ‚Ruhm‘ hat hier keinen Platz. Er wirkt seltsam bizarr, fremdartig, lächerlich. Die Zukunft wird den symbiotischen Gemeinschaften gehören, wo die Fähigkeiten von jedem maximal entwickelt und in ein gemeinsames Ziel eingebunden werden können. Insofern bleibt Individualität wichtig, aber nur als Teil eines gemeinsamen Ganzen.

Siehe auch die neue Emerging Mind Webseite!

Einen Überblick über alle bisherigen Beiträge nach Titeln findet sich HIER.

EMERGING MIND PROJECT – SICHTBARMACHUNG DES GEISTES PROJEKT – Erste Lebenszeichen

Emerging Mind Project, Energie, Energie - freie, Evolution, Evolution - chemische, Funktion, Gehirn, Gehirnentwicklung, Gehirnforschung, Geist, Geist-Sichtbarmachung, Komplexität, Komplexitätsbetrachtung, Komplexitätsentwicklung, Komplexitätssteigerung, Kunst, Musik, Musik - experimentelle, Physik, Physiker, Quanten, Renaissance, Seele, Sichtbarmachung des Geistes Projekt, Technologie, theologia naturalis, Theologie, Wissenschaft, Zelle, Zelle - biologische

VORGESCHICHTE

1) In der Vergangenheit wurde in diesem Blog schon öfters über das Emerging Mind Project gesprochen; zu Beginn noch unter einem anderen Namen. Wobei letztlich – wer diesen Blog intensiv liest, wird es merken bzw. gemerkt haben – der ganze Blog im Grunde auf dieses Projekt hingeführt hat – was sich natürlich erst im Nachhinein so feststellen lässt.
2) Einige Blogeinträge, die einen besonders deutlichen Bezug haben zum Emerging Mind Project sind etwa die folgenden: Erste öffentliche Idee zu einem Projekt; damals noch ‚Reengineering Goethes Faust‘ genannt.; Treffen im Cafe Siesmayer; die Projekt-Idee gewinnt weiter an Fahrt. Überlegungen zu ein paar theoretischen Begriffen; Im Anschluss an die Brasilienvorträge erste Konkretisierungen des ‚Geist‘-Begriffs im Kontext der Evolution; das zog weitere Kreise; die ausführliche Reflexion zu Kauffmans Buch brachte an vielen Punkten wertvolle Anregungen; Beobachtungen im Kontext des Komplexitätsbegriffs und seiner Verdichtung in der globalen Evolution; weitere Präzisierung zur Beschleunigung der Komplexitätsentwicklung.

ROLLE DES BLOGS FÜR EMP

3) Im Blog geht es auf der persönlichen Seite um die Klärung der eigenen Fragen und Gedanken; auf der offiziellen Ebene geht es um eine philosophische Auseinandersetzung mit dem heute verfügbaren Wissen um unsere gemeinsame Welt. Dabei kam es bislang schon zu erstaunlichen Umakzentuierungen. Aus meiner Sicht besonders stimulierend ist die Klärung des Verhältnisses von Philosophie und Wissenschaft (Wissenschaft als Untergebiet der Philosophie), Philosophie und Kunst (Kunst ist der kreative Teil des Denkens), Philosophie und Theologie (Theologie als jener Teil der Philosophie, der sich speziell mit der Frage der möglichen ‚Botschaft in allem‘ beschäftigt und den sich daraus ergebenden spezifischen Anforderungen an den einzelnen (Spiritualität)). Eine Konsequenz vom letzten Punkt scheint zu sein, dass alle bisherigen Religionen damit in einer einzigen Religion münden, in einem Universum, mit einem Sinn für alle (was nicht heißt, dass alle den einen Sinn in gleicher Weise ‚interpretieren‘).

EMERGING MIND PROJECT – INM 11.Juni 2013

4) Am 11.Juni 2013 gab es im Institut für neue Medien (INM)(Frankfurt) eine erste öffentliche Veranstaltung im Rahmen der unplugged heads Reihe, die sich offiziell dem Emerging Mind Projekt widmete. Michael Klein (Mitgründer und Direktor des INMs), Gerd Doeben-Henisch (Professur für ‚Dynamisches Wissen‘ an der FH Frankfurt, Mitgründer und Vorstand des INM), Manfred Faßler (Professor am Institut für Kulturanthropologie und Europäische Ethnologie an der Johann Wolfgang Goethe-Universität in Frankfurt am Main. Seine Forschungs- und Lehrbereiche sind die Medienevolution und medienintegrierte Wissenskulturen. )
5) Dieses Treffen diente dem Zweck, das öffentliche Gespräch zum Projekt zu eröffnen und war – auch entsprechend der offenen Gesprächskultur der unplugged heads Reihe – sehr locker. Im Folgenden folgt keine Beschreibung dieses Gesprächs sondern ein paar Gedanken, die der Autor des Blogs im Anschluss an dieser Veranstaltung hatte.

EXPERIMENTELLE MUSIK

6) Wer rechtzeitig da war, konnte zur Einstimmung ein Stück experimentelle Musik hören mit dem Titel They Appear and Disappear von cagentArtist. Gegen Ende wurde auch noch das Stück Another Pattern-Cloud Exercise, extended aufgeführt, ebenfalls von cagentArtist. Bei dieser Musik handelt es sich nicht um Musik für den Konzertsaal, sondern um ‚Labormusik‘, die nach der ‚Radically Unplugged‘ Methode im Labor erzeugt wird zur Erforschung des Klangraums unter spezifischen Randbedingungen.

IDEENGESCHICHTLICHER WENDEPUNKT?

7) An diesem Abend kamen in sehr intensiven 3 Stunden sehr viele interessante Aspekte zur Sprache. Mir selbst wurde im Laufe des Abends bewusst, dass man die Geschichte der Ideen möglicherweise neu strukturieren könnte bzw. müsste. Der große ‚Umschaltpunkt‘ wäre dann die Zeit des Auftretens der neuen experimentellen und formalen Wissenschaften (ungefähr ab der Renaissance) bis zum Emerging Mind project. Denn bis zum Aufkommen und zur gesellschaftlich relevanten Etablierung der neueren Wissenschaften konnotierten die Menschen das ‚Lebendige‘ im Gegensatz um ‚Nichtlebendigen‘ mit etwas Besonderem, schrieben im besondere Eigenschaften zu, und einer der dabei benutzten Begriffe (mit jeweils anderen Worten in anderen Sprachen) war der Begriff ‚Geist‘, der insbesondere dem Lebewesen Mensch inne zu wohnen schien.

‚GEIST‘ FRÜHER

8) Der Begriff ‚Geist‘ ist aber – wie sich jeder in den Zeugnissen der Geschichte überzeugen kann – alles andere als klar und gebunden an eine Vielzahl von ‚Manifestationen‘, die alle Bereiche überdecken: normales Leben, Rhetorik, Handwerk, Kunst, Philosophie usw. Man kann diesen Begriff wie so eine Art ‚imaginären Fluchtpunkt aller Projektionen‘ ansehen, die man auf den Menschen aufgrund seines erfahrbaren Verhaltens richten konnte. Mit neuzeitlichen Begriffen könnte man mit Kant vielleicht von einer allgemeinen ‚transzendentalen Bedingung‘ sprechen, die man annehmen muss, um die verschiedenen Erscheinungsweisen des Menschen zu verstehen. Noch moderner könnte man von einer ‚Funktion‘ sprechen, die dem ‚Körper‘ des Menschen eben jene charakteristischen Eigenschaften verleiht, die wir als spezifisch ‚Menschlich‘ ansehen gelernt haben.
9) Nebenbei: Es gibt ein starkes Wechselverhältnis zwischen diesen Auffassungen von ‚Geist‘ und der Annahme einer menschlichen ‚Seele‘. Ich habe aber nicht den Eindruck, dass dieses Verhältnis bislang abschließend geklärt wurde. Dies mag darin begründet sein, dass beide Begriffe ‚geist‘ und ‚Seele‘ in sich weitgehend unbestimmt sind; sie leben von ‚Randbedingungen‘, von ‚Konnotationen‘, von ‚Manifestationen‘, von begrifflich-logischen Schlüssen, die wenig Anhaltspunkte in der Realität haben.

AUSTREIBUNG DES BEGRIFFES ‚GEIST‘

10) Für den Gesamtzusammenhang wichtig ist es, dass diese über viele tausend Jahre anhaltende vage Sprechweise von ‚Geist‘ mit der Entwicklung der experimentellen und formalen Wissenschaften immer mehr an Anhaltspunkten verloren hat. Die Erforschung der realen Natur und des Weltalls konnte zunächst nirgends ‚Geist‘ entdecken und trugen damit zum Bilde eines ‚toten, leeren Weltalls‘ bei. Parallel führten die Untersuchungen der Entstehung der Lebensformen und des Körpers dazu, dass man zwar immer mehr Details der Körper und ihres ‚Formenwandels‘ entdeckte, aber auch nirgends ‚Geist‘ dingfest machen konnte. Im Körper fand man über all nur Zellen; auch isolierte Zellen im Gehirn (ca. 100*10^6), und jede Zelle zerfällt in Moleküle, diese in Atome, diese in Quanten, usw. Nirgends traf man auf ‚Geist‘. Damit geriet das Selbstbild des Menschen, seine Besonderheiten immer mehr in einen Erklärungsnotstand. Theologische Interpretationen verlieren weitgehend ihre rationale Basis; sie hängen quasi ‚in der Luft‘.
11) Betrachtet man die verschiedenen einzelwissenschaftlichen Erkenntnisse, dann sind sie alle transparent, nachvollziehbar, wirken sie rational. Allerdings leiden nahezu alle diese Erkenntnisse an der einzelwissenschaftlichen Zersplitterung; keine Disziplin hat mehr die Zusammenhänge im Blick.

RÜCKKEHR DES ‚GEISTES‘ – MENS REDIVIVUS?

12) Die massivste Erschütterung dieses trostlosen Blicks auf unendlich viele Einzelteile, die sich im Dunst der Quanten und primären Anfangsenergie zu verlieren scheinen, kommt nun aber ausgerechnet nicht von den Geisteswissenschaften (dazu sind ihre Elfenbeintürme doch ein bisschen zu hermetisch geworden), auch nicht von der Anatomie und den Neurowissenschaften, sondern von jener Disziplin, die die Entzauberung des alten Weltbildes als erste begonnen hatte: von der Physik.
13) Es sind letztlich Physiker, die auf unterschiedliche Weise die Ungereimtheiten der Strukturbildungen seit dem Energieausbruch des Big Bang bemerken und beim Namen nennen. Schon der Übergang von reiner Energie zu Quanten gibt fundamentale Fragen auf. Während das Gesetz von der Entropie bei Vorliegen von Energieungleichheiten (sprich Strukturen) einen großen Teil von Vorgängen des gerichteten Ausgleichs beschreiben kann, versagt das Entropiegesetz vollständig für den umgekehrten Vorgang, für die Erklärung einer anhaltenden Strukturbildung, und nicht nur einer ‚Strukturbildung einfach so‘, sondern einer Strukturbildung mit einer sich exponentiell beschleunigten Komplexität.
14) Angestoßen von diesen drängenden Fragen der Physiker kann man beginnen, die verschiedenen Evolutionen (chemische, biologische, soziale, usw.) als ‚Hervorbringungen von immer komplexeren Strukturen‘ zu sehen, für die bestimmte ‚Strukturbildungsfunktionen‘ zu unterstellen sind, die weitab vom ‚Zufall‘ operieren.
15) Erste Indizien deuten darauf hin, dass die exponentielle Beschleunigung daraus resultiert, dass die zum Zeitpunkt t entstandenen Strukturen S mitursächlich dafür sind, dass die nächsten noch komplexeren Strukturen S‘ zum Zeitpunkt t+n gebildet werden können. Wir haben also eine Art Zusammenhang S'(t+n) = f(S(t)) mit ‚f‘ als der unbekannten Funktionalität, die dies ermöglicht.
16) Wenn man jetzt weiß, dass Funktionen (man denke nur an einfache Additionen oder Subtraktionen) nicht an den Elementen ablesbar sind (also man hat ‚4‘, ‚2‘, und nach der Addition hat man ‚6‘), sondern als Funktionszusammenhang in einem ‚anderen Medium‘ vorausgesetzt werden müssen, dann ist klar, dass die Analyse der Bestandteile von Körpern oder Zellen oder Atomen usw. niemals das zutage fördern, was eigentlich interessant ist, nämlich deren Funktionalität. Wenn nun also das mit ‚Geist‘ Gemeinte mit solchen zu unterstellenden (da sich in Ereignissen manifestierende) Funktionen konnotieren würde, dann wäre klar, dass die vielen einzelwissenschaftlichen Detailanalysen so gut wie keine interessanten Zusammenhänge enthüllen können; die ‚Unsichtbarkeit‘ von ‚Geist‘ wäre dann nicht der Tatsache geschuldet, dass es so etwas wie ‚Geist‘ nicht gäbe, sondern der Tatsache, dass wir nur ‚falsch hinschauen‘.
17) Hier bleibt einiges zu tun.

Eine Übersicht über alle bisherigen Blogeinträge nach Titeln findet sich HIER.

NOTIZ: WARUM WIR SIND WER WIR SIND UND WAS DAS BEDEUTET

Evolution, Evolution - chemische, Evolution - kulturelle, Frau, gen, Genetik, Genom, homo sapiens sapiens, Körper, Kultur, Kulturelle Evolution, Lernen, Mann, Megastadt, Selbstorganisation, Stadt, Werte, Wertvorstellungen, Wissen, Wissen - verteiltes, Zelle

1) Nach unserem heutigen Wissensstand beginnt die Existenz des Körpers eines Exemplars des homo sapiens sapiens auf der heutigen Erde durch die Befruchtung einer bestimmten Zelle im Körper einer Frau durch eine bestimmte Zelle aus dem Körper eines Mannes. Eine von 10 Billionen (10^12) Zellen wird befruchtet, und – unter bestimmten Randbedingungen – beginnt diese Zelle dann zu ‚wachsen‘, d.h. es beginnt ein Teilungs- und Vervielfältigungsprozess, der im Laufe von Monaten und dann Jahren von dieser einen befruchteten Zelle zu einem Körper führt, der ca. 10 Billionen (10^12) Zellen umfassen wird, darin eingebettet ca. eine Billionen (10^12) Bakterien im Körper und etwa die gleiche Zahl auf der Oberfläche des Körpers.
2) Diese Zellen leben nicht ewig sondern werden innerhalb von Tagen/ Wochen/ Monaten – je nachdem, welche Funktion diese Zellen im Körper innehaben – immer wieder durch neue Zellen ersetzt. Der Körper als Körper bleibt gleich, aber seine Bestandteile, die Zellen, werden kontinuierlich ‚ausgetauscht‘, ‚ersetzt‘.
3) Hier gäbe es sehr viele interessante Dinge zu betrachten. Unter anderem stellt sich die Frage, wie diese ca. 10 Billionen Zellen ‚wissen‘ können, was sie jeweils ‚zu tun haben‘; wie kommt es überhaupt zu dieser ‚Selbstorganisation‘ der vielen Zellen aufgegliedert nach unterschiedlichen ‚Körperorganen‘ mit ganz unterschiedlichen, schwindelerregend komplexen Funktionen?
4) In Megastädten mit 20-30 Millionen – oder mehr – Einwohnern wissen wir, dass dies nur funktioniert, weil alle Bewohner bestimmte ‚Regeln‘ einhalten, die zuvor vereinbart worden sind (ausdrücklich oder ’stillschweigend‘). Dabei weiß normalerweise ein einzelner Bewohner nur einen kleinen ‚Teil‘ vom gesamten Räderwerk; es gibt unterschiedliche Verwaltungsebenen, unterschiedliche Arten von Institutionen, unterschiedlichste Rollen…
5) Die ‚Kultur der Städte‘ hat sich über viele tausend Jahre entwickelt, weil alle Beteiligten ‚gelernt‘ haben, was man wie tun kann; weil man dieses Wissen ‚weitergegeben‘ hat, ‚weiterentwickelt‘. Und jeder neue Bewohner muss ‚lernen‘, was er in einer Megastadt zu tun hat.
6) Der menschliche Körper hat ca. 50.000 mal mehr Zellen als eine 20 Mio Stadt. Woher aber wissen die einzelnen Zellen im Körper was sie jeweils zu tun haben? Vor allem, woher wissen sie, wie sie all diese unfassbar komplexen Funktionen in der Leber, in der Niere, in der Lunge, im Gehirn, im Blutsystem mit dem eingebetteten Immunsystem usw. ‚organisieren‘ sollen? Sobald die befruchteten Zelle ihr ‚Wachstum‘ beginnt, wissen alle beteiligten Zellen, ‚was zu tun‘ ist. Woher?
7) Die Biologie hat komplexe Antworten auf diese schwierigen Fragen erarbeitet. Im Kern läuft es darauf hinaus, dass sowohl die Struktureigenschaften wie auch das ‚Verhalten‘ einer einzelnen Zelle in ‚Abstimmung mit ihrer jeweiligen Umgebung‘ vom Zellkern, dem ‚Genom‘ gesteuert wird, einem Molekül, das als ‚Informationsträger‘ dient. Alle Details dieser Informationsverarbeitung sind zwar noch nicht bekannt, wohl aber der grundsätzliche Sachverhalt als solcher und einige wenige Teilprozesse.
8) Damit verlagert sich die Frage nach dem erstaunlichen ‚Wissen einer Zelle‘ auf die der ‚Entstehung dieses Wissens‘ im Genom. Und hier laufen alle bisherigen Antworten darauf hinaus, dass sich das ‚Wissen im Genom‘ samt der zugehörigen ‚Wissensverarbeitungsstrukturen‘ offensichtlich in einem speziellen Lernprozess entwickelt hat, den wir ‚chemische Evolution‘ nennen gefolgt von der ‚biologischen‘ Evolution (geschätzte Dauer ca. 4 Mrd Jahre vor heute bis ca. 200.000 Jahre vor heute (dem geschätzten ersten Auftreten des homo sapiens sapiens in Afrika).
9) Irgendwann in den letzten 200.000 Jahren begann dann das, was wir ‚kulturelle Evolution‘ nennen können. Ein Prozess der sich zusehends zu ‚beschleunigen‘ scheint, wenngleich die aktuelle körperliche Verfasstheit des Menschen aktuelle ‚Begrenztheiten‘ erkennen lässt, die sowohl durch die wachsende Komplexität wie auch durch die Beschleunigung ’sichtbar werden‘.
10) Wenn man all dies weiß, dann ist die Frage, wo und wie man zu einem bestimmten Zeitpunkt t ‚geboren‘ wird, abhängig von der Frage, was dieser Geburt vorausging: die Auswanderung unserer ‚Vorfahren‘ aus Afrika von ca. 60-70 Tsd Jahren, ihre Ausbreitung nach Asien, Europa, Nord- und Südamerika, ihre unterschiedlichen Entwicklungen, Entdeckung von Handwerk, Sesshaftwerdung, Städtebau, usw. Irgendwann gab es nahezu ‚überall auf dieser Erde‘ Lebewesen der Art homo sapiens sapiens; irgendwann wurden bestimmte Zellen in den Körpern von Frauen überall auf dieser Erde ‚befruchtet‘ und begannen ihr Wachstum. Irgendwann gab es die Zelle, aus der jeder von uns hervorging, gesteuert von dem gleichen unfassbar komplexen Programm, das sich im menschlichen Genom im Laufe von 4 Mrd Jahren ‚angereichert‘ hat.
11) Jeder von uns ist von daher das Ergebnis einer unfassbaren Geschichte des Lebens auf dieser Erde. WO jeder von uns geboren wurde ist von daher – betrachtet man alle Menschen gleichzeitig – in gewisser Weise ‚zufällig‘; zu einem bestimmten Zeitpunkt t0 der Erdgeschichte kann man nicht voraussagen, welcher Mann sich mit welcher Frau paaren wird und ob daraus eine Zelle hervorgehen wird, die zu einem Zeitpunkt t1>t0 dann zu ‚wachsen‘ beginnt. Sicher ist nur, wenn es zu solch einem neuen Wachstumsprozess einer Zelle kommt, dann nur deshalb, weil es zu einem Zeitpunkt t0 irgendwo eine Frau und einen Mann gab, die dies tun konnten und auch taten.
12) Mit Fortschreiten der Technologie wird man menschliche Zellen auch ohne die Körper ausgewachsener Frauen und Männer zum Wachstum bewegen können, mehr noch, man wird versuchen, die körperlichen Strukturen von Menschen durch gezielte Eingriffe zu verändern. Die aktuellen Wertvorstellungen verurteilen ein solches Vorgehen. Aber die aktuellen Wertvorstellungen (zu denen auch religiöse Vorstellungen gehören) sind ja auch ‚geworden‘, ein Ergebnis der ‚kulturellen Evolution‘; es ist wenig wahrscheinlich, dass die aktuellen Wertvorstellungen ‚ewig‘ bestehen; im Lichte neuer Erfahrungen und neuer Erkenntnisse werden sie sich ändern. Die Zeit wird kommen, dass der Mensch sich an der Veränderung genetischer Baupläne versuchen wird (unter dem Schlagwort ‚Gentechnologie‘ geschieht des ja schon im großen Stil im Bereich Pflanzen (und Tiere)). Hier werden unausweichlich ‚Fehler‘ gemacht werden; es ist nicht auszuschließen, dass diese ‚irreversibel‘ sind.
13) Das Problem ist dabei nicht in erster Linie die Gentechnologie als solche, sondern ihre wachsende ‚Monopolisierung‘ in wenigen globalen Firmen, die die ’natürlichen‘ Gene ‚ausrotten‘, um so kurzfristig lokal ihre Gewinne zu maximieren. Mit Hilfe von massiver Lobbyarbeit werden hier von wenigen global ‚Rechte‘ geschaffen, die – aufs Ganze gesehen – ein ‚Un-Recht‘ etablieren, das – würde es ungebremst sich weiter entwickeln können – in relativ kurzer Zeit das gesamte Leben ernsthaft bedrohen würde.
14) Der ‚Missbrauch‘ von Gentechnologie ist aber zu unterscheiden von der Gentechnologie selbst. Die Gentechnologie als solche erscheint vor dem Hintergrund der Gesamtentwicklung als ’natürliche Weiterentwicklung‘ der Evolution, als ’notwendig‘, und damit auch die Herausforderung, unser Wertesystem entsprechend weiter zu entwickeln. Zu verhindern ist die Monopolisierung und der Missbrauch von Gentechnologie.
15) Anders betrachtet, würden wir unser aktuelles Wertesystem ‚einfrieren‘ wollen indem wir ‚Denkverbote‘ aufstellen, dann würden wir genauso schnell einen ‚Untergang‘ heraufbeschwören, da der Lebensprozeß auf dieser Erde samt der Erde und ihrer kosmologischen Umgebung hochdynamisch ist (siehe auch unten). Eine ’statische‘ Ethik in einer ‚dynamischen‘ Umgebung ist ein Widerspruch in sich).
16) Der Verweis auf die chemische, die biologische und die kulturelle Evolution erklärt zwar ein wenig, WIE wir entstanden sind, lässt aber letztlich noch offen, WARUM es uns gibt, WER wir damit letztlich sind, WAS das alles zu bedeuten hat?
17) Bei all dem sollte klar sein, dass das Geschlecht (Mann, Frau, diverse genetisch bedingte Mischstrukturen), die Nationalität, die Zugehörigkeit zu einer bestimmten gesellschaftlichen Gruppe – und was wir Menschen im Laufe der Zeit sonst noch an sekundären Eigenschaften erfunden haben – keine substantielle Rolle spielen dürfen, wollen wir uns in der Zukunft ‚bewähren‘.
18) Das Leben auf der Erde gibt es nur, weil das Leben es bislang verstanden hat, alle diese Strukturen und Verhaltensweisen zu ‚belohnen‘, die sich den ‚Gegebenheiten der Erde‘ ‚angepaßt‘ haben, die sie ‚geschickt genutzt‘ haben.
19) Da u.a. die Sonne in unserem Sonnensystem in ca. 1 Mrd Jahren das Leben auf der Erde unmöglich machen wird, wird es darauf ankommen, dass das Leben, zu dem wir gehören, ‚lernt‘, sich nicht nur den Eigenschaften der Erde anzupassen, sondern mindestens die nächsten Galaxien einbeziehen muss. Dann gibt es eine kleine ‚Verschnaufspause‘ von ca. 3-4 Mrd Jahren bis die Andromeda Galaxie mit unserer Milchstraßen-Galaxie ‚verschmelzen‘ wird; ein Prozess, dessen Dauer auf ca. 1 Mrd Jahre geschätzt wird.
20) Das tägliche Hickhack um lokale Ressourcen, nationalen Animositäten, Firmenegoismen, Machtgelüsten weniger, religiösen Absolutheitsansprüchen, usw. das unseren Alltag durchzieht und zu dominieren scheint, ist auf jeden Fall nicht geeignet, die Lernprozesse in Gang zu setzen, die ‚zukunftsorientiert‘ sind. Persönlicher Ruhm Macht, Reichtum, Totale Wahrheitsansprüche,… all dies repräsentiert ein Wertesystem, das wenig geeignet ist, das zu unterstützen, was wir tatsächlich brauchen. Aber da das ‚Neue‘ seinem Wesen nach ‚radikal neu‘ ist, weiß man vorher nie genau, wann und wie das Neue sich Bahn brechen wird. In der Regel wird es sich an vielen verschiedenen Stellen mehr oder weniger zeitgleich ‚zeigen‘, ‚zu Worte‘ kommen, ‚getan werden‘. ‚Gewinnen‘ werden die, die es zuerst gesellschaftlich umsetzen können. Lassen wir uns überraschen.

Einen Überblick über alle Blogeinträge nach Titeln findet sich HIER

Randbemerkung: Komplexitätsentwicklung (Singularität(en))

Besiedlung des Landes vom Meer, Dekohärenz der Makrowelt, Erde, Erdentstehung, homo sapiens sapiens, Kohärenz des Quantenraumes, Komplexität, Komplexitätsentwicklung, Miteilung, Mitteilung, Molekülbildung, Moleküle, Musik, Netz, netzbasiertes verteiltes Wissen, netzbasirte Kommunikation, Netzwerk, Offenbarung, Organe, Organismus, Quantenraum, Quantenstruktur, Rauschen, Regelhaftes, Singularität, Stadt, Technologische Singularität, Ur-Singularität, Verhalten, Zelle, Zelle - biologische, Zellentstehung

1. Momentan überschlagen sich die Ideen, die hier niedergeschrieben sein wollen; dies wirkt wie eine leichte Paralyse. Denkt man an die eine Idee, melden sich gleich drei andere und wollen auch gedacht sein…. hier wenigstens eine kleine Notiz.
2. Bisher gab es in diesem Blog immer wieder Überlegungen zur Zunahme von struktureller Komplexität im Laufe der Geschichte des bekannten Universums. Sehr ausdrücklich z.B. schon am 15.Oktober 2011.
3. Das Problem bei solchen Deutungsversuchen ist natürlich die Auswahl der Eigenschaftsbündel, die man für den Begriff ‚Komplexität‘ für relevant hält. Es gibt bislang sehr unterschiedliche Komplexiätsbegriffe, die nicht so ohne weiteres vereinheitlicht werden können. Es wäre eine eigene Arbeit, diese Begriffe sauber formal zu analysieren. In beschränktem Umfang tue ich das in meinen Arbeiten dynamischen Wissen (Beginn einer neuen Version des Skripts).
4. Andererseits gewinnt man oft nur Fortschritte, wenn man mit den bekannten Möglichkeiten einfach mal ‚herumspielt‘ und unterschiedliche Varianten ausprobiert. Dies habe ich seit Oktober 2011 immer wieder mal getan. Eine solche ‚Testanordnung‘ findet sich in den beiden folgenden Bildern.
5. Beiden Bildern liegen die gleichen Annahmen zugrunde, sie sind nur unterschiedlich angeordnet. Die Daten stammen aus verschiedenen Büchern und aus den englischen Wikipedia-Artikeln zur Entstehung des Universums (die Artikeln in der englischen Wikipedia sind überwiegend gut bis sehr gut).

Notizen zur Komplexitätsentwicklung im bekannten Universum. Die Achse links zeigt links unten die Gegenwart =0 Jahre, links oben den Beginn des bekannten Universums bei -13,77 Milliarden Jahre (Quellen für Zahlen:u.a. Englische Wikipedia). Die Achse oben zeigt von links nach rechts einige mögliche Komplexitätsausprägungen. Erklärungen: siehe Text.
Notizen zur Komplexitätsentwicklung im bekannten Universum. Die Achse links zeigt links unten die Gegenwart =0 Jahre, links oben den Beginn des bekannten Universums bei -13,77 Milliarden Jahre (Quellen für Zahlen:u.a. Englische Wikipedia). Die Achse oben zeigt von links nach rechts einige mögliche Komplexitätsausprägungen. Erklärungen: siehe Text.
Ausgewählte Komplexitätsereignisse seit Beginn der Erde
Ausgewählte Komplexitätsereignisse seit Beginn der Erde. Man beachte, (i) dass hier ein spezieller Komplexitätsbegriff gewählt wurde, und (ii) dass diese Auflistung einen zunächst explorativen Charakter hat.

6. Diesen Bildern liegen folgende Annahmen zugrunde: Die Bildung komplexer Moleküle, wie sie die Vorläufer zur Zellbildung darstellen, geschah in der kurzen Zeit zwischen der Erdendstehung und dem Auftreten erster Zellen, also zwischen -4,55 Mrd und -3,8 Mrd Jahren. Wann genau die Bedingungen auf der Erde so waren, dass sich überhaupt im großen Maßstab und dauerhaft komplexere Molekülmengen bilden konnten, ist im Nachhinein nicht ganz eindeutig zu entscheiden. Die Schätzungen gehen so in Richtung ab -4 Mrd Jahren. Dies bedeutet, dass es vom Beginn des bekannten Universums (ca. -13,77Mrd Jahre) bis zu diesen Molekülmengen ca. 9.77 Mrd Jahre gebraucht hat. Das sind etwa 71% der Gesamtzeit des bekannten Universums.
7. Von diesen ersten Molekülmengen bis zu den ersten Zellen vergingen dann ca. 200.000 Mio Jahre (Korrektur: 200 Mio!) , das sind ca. 1.45% der Gesamtzeit.
8. Das Auftreten von Vielzellern wird auf die Zeit ab -1Mrd Jahre datiert, also ca. 2,8 Mrd Jahre später, das entspricht ca.20.33% der Gesamtzeit.
9. Der Begriff ‚Organismen mit Organen‘ ist ein bischen ad hoc. Dahinter steckt die Annahme, dass der Aufbau komplexer Systeme jenseits ‚bloßer Vielzelligkeit‘ nach einer ‚modularen Struktur‘ verlangt. Organe kann man in diesem Sinne als ‚Module‘ betrachten, die in sich hochkomplex sind, die sich aber nach ‚außen‘ über ‚Schnittstellen‘ zu noch komplexeren Einheiten organisieren lassen. Spätestens mit der Besiedlung des Landes vom Meer aus vor -0.7 Mrd Jahre gab es Lebewesen, die solche komplexen Strukturen besaßen, also spätestens 300.000 Mio (Korrektur: 300 Mio)  Jahre später, d.h. nach ca. 2,17% der Gesamtzeit.
10. Die bisherigen Eigenschaften beziehen sich auf die ’strukturelle Organisation‘ des Körpers, für die wir ansatzweise Erklärungsmodelle besitzen (‚ansatzweise‘, nicht vollständig!). Die nachfolgenden Eigenschaftsbündel heben demgegenüber ab auf Eigenschaften des Verhaltens, die als Hinweise auf eine steigende Komplexität der inneren Organisation bilden können.
11. Ein Meilenstein ist hier sicher das Auftreten des homo sapiens sapiens ca. -200.000 Jahre, der sich durch sein Verhalten gegenüber den anderen Organismen durch eine höhere Intelligenz abhebt. Die Zeitspanne von den Multiorgan-Systemen bis zum homo sapiens sapiens beträgt ca. 5,08 % der Gesamtzeit.
12. Die nachfolgenden Strukturereignisse folgen dann in so kurzen Zeitabständen, dass sie sich als Bruchteile der Gesamtzeit immer wenigere ausdrücken lassen, so klein sind sie. Erste ‚Städte‘ werden auf ca. -9000 Jahre datiert, das sind ca. 190.000 Jahre nach dem Auftreten des homo sapiens sapiens, also ca. 0.0014% der Gesamtzeit später.
13. Die Verbreitung eines verteilten netzbasierten Wissens und Kommunizierens begann vor ca. 40 Jahren, als ca. 8960 Jahre später, d.h. nach ca. 0,00006% der Gesamtzeit.
14. Dies sind nur wenige Daten (man könnte diese Aufstellung sicher verfeinern). Aber man kann schon erkennen, dass es hier eine Art ‚Beschleunigung‘ dergestalt gibt, dass die Abstände bis zur Hervorbringung eines neuen Komplexitätsmerkmals immer kürzer werden. Dies zeigt die nächste Kurve: in dieser wurden einfach die obigen Abstände in % der Gesamtzeit eingetragen.

Kurve der Beschleunigung für die Komplexitätsbilldung: Links % der Gesamtzeit des bekannten Universums, unten die Ereignispunkte. Erklärung: im t Text
Kurve der Beschleunigung für die Komplexitätsbilldung: Links % der Gesamtzeit des bekannten Universums, unten die Ereignispunkte. Erklärung: im
Text

15. Diese Beschleunigung erinnert natürlich an die schon lange andauernde Diskussion über die Technologische Singularität, in der im Kern darauf abgehoben wird, dass die technologische Entwicklung künstliche (maschinelle) Formen von Intelligenz entstehen lassen wird, die die körpergebundene menschliche Intelligenz übersteigen wird und die – das ist der entscheidende Punkt – sich mit den verbesserten technologischen Möglichkeiten auch menschenunabhängig schneller weiterentwickeln kann. Dies wird zu einer weiteren Beschleunigung der Entwicklung führen, deren finalen Fortgang niemand mehr voraussagen kann. Dies bedeutet aber rein logisch, dass ein Fortbestand und eine Weiterentwicklung der menschlichen Intelligenz in diesem Gesamtkontext nicht von vornherein ausgeschlossen ist.
16. Denn, auch die Weiterentwicklung der menschlichen Intelligenz als Teil des Gesamtphänomens ‚Leben‘ ist ja vom heutigen Stand aus betrachtet in keiner Weise klar. Dass das Thema ‚Intelligenz‘ als Teil des Themas ‚Leben‘ in irgendeiner Weise schon an einem ‚Endpunkt‘ wäre, ist in keiner Weise abgemacht. Im Gegenteil, sieht man die bisherige Entwicklung (soweit wir sie bislang überhaupt verstehen können), so ist ja schon diese Entwicklung von einem Format, einer Komplexität, einer zeitlichen Ausdehnung, die unser aktuelles körpergebundenes Denken vollständig überfordert. Schon jetzt erarbeiten wir uns ja die leitenden gedanklichen Bilder nur mit Hilfe komplexer Maschinen und im Zusammenwirken vieler hundert Tausender, wenn nicht gar Millionen, von Gehirnen. Jedes Bild im Kopf eines einzelnen Gehirns ist ja weitgehend schon vermittelt und bezogen auf die Bilder in anderen Gehirnen, symbolisch aufgeschrieben, gespeichert, übersetzt, vielfältigst eingebettet, so dass wir in keiner Weise mehr nur von einer Einzelerkenntnis sprechen können, wenngleich das einzelne Gehirn sehr wohl noch sein individuelles, einzelnes Erkenntniserleben hat.
17. Aus der logischen Unmöglichkeit, den ‚Inhalt‘ der Singularity Hypothese voll denken zu können folgt u.a. auch das ‚Verbot‘, zu früh zu negative Schlüsse daraus zu ziehen, um sich dadurch möglicherweise um genau jene wichtigen Erkenntnisse zu bringen, die für uns alle wichtig sind. So ist es möglicherweise gefährlich, dass es sehr machtorientierte Denkzentren sind, die die Singularityhypothese vorschnell in ihrem einseitigen partikulären Machtdenken zu interpretieren und in ihrem Sinne zu manipulieren versuchen. Denn, wenn überhaupt, dann geht es bei der künftigen Entwicklung um das Leben schlechthin, um das Ganze, möglicherweise um etwas außerordentlich Rares im ganzen Universum. Denn, wenngleich die mathematische Wahrscheinlichkeit das prinzipielle Auftreten von Leben irgendwo im Universum grundsätzlich nicht ausschließen kann, so gilt auch umgekehrt, dass wir wissen, dass aus der reinen Wahrscheinlichkeit kein einziges konkretes Ereignis als reales folgen muss. Das tatsächliche Ereignis bleibt das Besondere, genau wie der Übergang von der Kohärenz der Quantenwelt zur konkreten dekohärenten Makrowelt unseres körpergebundenen Erlebens bislang jede Erklärung versagt. Für das Konkrete gibt es weder eine Erklärung noch eine Notwendigkeit. Das schiere Faktum des Konkreten ist die Ungeheuerlichkeit schlechthin, die allererste und die ungeheuerlichste Singularität (Ontologische Ur-Singularität), die es für unseren erlebend-erkennenden Wissensraum bislang gab und gibt.
18. Um also die sich andeutende ’neue‘ Singularität — eine vergleichsweise ‚kleine‘ und sehr ’schlichte‘– zu verstehen, sollte wir erst einmal unsere Hausaufgaben lösen und versuchen, die bisherige Ur-Singularität, nämlich das Universum, wie es zur Zeit auftritt, sich ereignet, zu verstehen. Innerhalb dieser Ur-Singularität beginnen wir eine Komplexitätswerdung zu erahnen, zu ertasten, anfangshaft zu denken, die sich abhebt vor einem allgemeinen ‚Rauschen‘. In unserer einfachen Alltagswelt ist all das, was sich von einem Rauschen abhebt, etwas ‚Geordnetes‘, ‚Bedeutungsvolles‘, etwas ‚Gewolltes‘. Im Nicht-Rauschen zeigt sich die Struktur des Daseins, u.a. unsere Körper, u.a. die Gedanken in unserem Gehirn, das Lächeln im Gesicht des anderen, gesprochene Worte.
19. ‚Musik‘ ist das, was jenseits des Rauschens geschieht. Während Rauschen nervt, weh tut, aggressiv machen kann, beunruhigt, können wir ‚Musik‘ als etwas ‚Schönes‘, ‚Wohltuendes‘ erleben. ‚Rauschen‘ ist eine Verdichtung von Zufällen. Wo der Zufall durchbrochen wird durch ‚Regelhaftes‘, beginnt sich Rauschen aufzulösen, weicht das ‚Unbestimmte‘ einem ‚Bestimmten‘.
20. In diesem Sinne ist das Auftreten von Strukturen, die bestimmte Eigenschaften mit sich bringen, das Durchbrechen des reinen Zufalls, des Unbestimmten. Im Sich-Ereignen von Strukturen ‚zeigt sich etwas‘. ‚Teilt sich etwas mit‘; man kann auch von ‚Offenbarung‘ sprechen. Jede sich ereignende Struktur ist eine Form von ‚Mitteilung‘ über das bloße ‚Rauschen‘ hinaus.
21. Bedenkt man, welch ungeheurer Aufwand getrieben wird, um im Rahmen des SETI-Programms (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) nach ‚Mustern‘ in den elektromagnetischen Ereignissen des Universum zu suchen, die man als ‚Botschaften‘ deuten könnte, dann kann es schon wundern, warum wir die Muster, die wir schon haben, die wir selber darstellen, nicht als solche daraufhin untersuchen, welche ‚Botschaften‘ diese darstellen? Während die SETI-Botschaften nur vergleichsweise einfache Muster sein können, sind die Muster = Strukturen des Lebens selbst, die sich aus dem allgemeinen Rauschen ‚herausgeschält‘ haben, von einer unfassbaren Komplexität. Das ‚biologische Leben selbst‘ kann man als eine ‚Botschaft‘ begreifen, die sich in der Weite der Ur-Singularität, sprich des konkreten Universum als einzige bekannte Konkretheit eines Quantenraumes, zeigt. Das schiere Faktum dieser einzigartigen Ur-Singularität bedeutet noch nicht ihr ‚Verstehen‘! Als Teil dieser einzigartigen Singularität ’sind wir‘, aber dieses Dasein impliziert nicht automatisch ein volles Verständnis eben dieses Daseins. Obgleich die bisherige Geschichte (soweit wir sie verstehen) andeutet, dass eine Besonderheit dieser gewordenen Singularität ist, dass sie in Gestalt des Lebens begonnen hat, ’sich selbst zu verstehen‘ indem sie ’sich selbst konsumiert‘. Das ‚Leben‘ existiert ja nur durch ständigen Verbrauch von Energie zum Aufbau und Erhalt seiner Strukturen, die beginnen zu erkennen. Je mehr wir erkennen, um so mehr Energie (sprich: gewordenen Strukturen) verbrauchen wir, was bedeutet, in dem Masse wir wir durch Verbrauch von Energie erkennen, werden wir genau das, was uns in diesem Zustand möglich macht, vorhandene freie Energie, aufbrauchen. Bildhaft: im Zunehmen unseres eigenen Seins im Erkennen lösen wir unser Gegenüber im Erkennen auf. Das bekannte Universum in Form von Energie verwandelt sich in Erkanntes und verschwindet damit als etwas vom Erkannten Verschiedenes. Was wird mit dem ‚Erkannten‘ geschehen?
22. Alles sehr spekulativ. Aber wir sind mitten in diesem Prozess. Er findet statt, ob wir wollen oder nicht. Unser Verstehen ist ganz am Anfang. Die bisherigen Überlegungen zur technologischen Singularität sind – nach meinem Verständnis – viel zu simpel. Die wirklich interessanten Faktoren sind noch gar nicht berücksichtigt.

Eine Fortsetzung findet sich HIER.

Einen Überblick über alle bisherigen Blogeinträge nach Titeln findet man HIER

GEIST-SICHTBARMACHUNGS-EXPERIMENT, Teil 1, Begriffe und theoretischer Rahmen

Anatomie, Astrobiologie, Aufgabe, Bewußtsein, Biologie - evolutionäre, Emerging Mind Project, Evolution, Geist, Geist-Sichtbarmachung, Genotyp, Intelligenz, Interaktion, Kognitive Struktur - minimale, Mensch, Mensch - Natur, Mensch - Wesen, Reaktion, Reiz, Religion, Response, Selbst, Selbstbestimmung, Selbstbild, Selbstgefühl, Stimulus, System, System - adaptiv, System - reaktiv, Theoriemacher, Verhaltensfunktion, Verhaltensfunktion - empirische, Verhaltensfunktion - idealisierte, Verhaltensfunktion - theoretische, Verhaltensweise, Zelle, Zelle - biologische

ZENTRALE BEGRIFFE: GEIST

(1) Für das anvisierte Großprojekt ‚Sichtbarmachung des Geistes‘ (in Frankfurt, der Stadt Goethes, der einen Faust 1+2 geschrieben hat) ist es hilfreich, den zentralen Begriff ‚Geist‘ ein wenig zu lokalisieren. Angesichts der nahezu unerschöpflichen Quellenlage zum Thema ‚Geist‘ mag dies auf den ersten Blick als ein scheinbar hoffnungsloses Unterfangen erscheinen.
(2) Da es hier aber in erster Linie nicht um eine ‚Begriffsgeschichte‘ der Wortmarke ‚Geist‘ gehen soll, sondern um eine systematischen Gebrauch des Begriffs im Kontext einer expliziten Theorie, wird es genügen, die Annahmen dieser Theorie darzustellen.

ZENTRALE BEGRIFFE: GEIST, INTELLIGENZ, BEWUSSTSEIN

(3) Beim aktuellen Stand der Reflexion werden es drei zentrale Begriffe sein, die in der anvisierten Theorie zentral Verwendung finden werden: ‚Geist‘, ‚Intelligenz‘ und ‚Bewusstsein‘. Während hier im Blog eher informell und auf Deutsch über diese Dinge nachgedacht wird, wird die eigentlich Theorie auf Englisch geschrieben in Gestalt verschiedener Vorlesungsskripte (siehe http://www.uffmm.org). Ob aus all dem jemals mal ein ‚Buch‘ im klassischen Sinne werden wird, ist momentan offen. Für potentielle Leser wäre es sicher eine Erleichterung.
(4) Auch wenn man nicht in die Tiefen und Verästelungen einer vollständigen Begriffsgeschichte hinabsteigen möchte, um die den Begriffen ‚Geist‘, ‚Intelligenz‘ und ‚Bewusstsein‘ innewohnende Vieldeutigkeit und damit einhergehende Vagheit zu verdeutlichen, genügt ein kleines Selbstexperiment mit aktuellen Wörterbüchern, um sehr schnell zu merken, auf welch schlüpfrigem Boden man sich begibt, will man diese Begriffe systematisch benutzen (siehe Eintrag unten und Bild).

Differenzen zwischen Deutsch-Englischen Wortfeldern bei Geist, Intelligenz, Bewusstsein
Differenzen zwischen Deutsch-Englischen Wortfeldern bei Geist, Intelligenz, Bewusstsein

5) Wie man im Schaubild ‚Wortverweise zu ‚Geist‘, ‚Intelligenz‘, ‚Vernunft‘, ‚Bewusstsein‘ sehen kann (und in den Einträgen im Anhang), führt ein Hin- und Her Übersetzen selten zum Ausgangswort zurück. Und dies hier nur im Falle von Deutsch und Englisch. Bedenkt man, dass alle diese Begriffe eine mehrhundertjährige Vorgeschichte in der griechischen Kultur haben, die wiederum über das Latein und das Arabische in die modernen Sprachen Deutsch und Englisch transferiert wurden (ohne Berücksichtigung all der vielfältigen Wechselwirkungen mit den anderen umgebenden Kulturen) , so kann man ahnen, dass eine begriffsgeschichtliche Vorgehensweise zwar sehr anregend sein könnte, aber letztlich keinen wirklichen Beitrag zu dem leisten kann, um das es hier geht: die Benutzung bestimmter Termini in einer aktuellen systematischen Theorie mit empirischen Bezug.

ZIEL DES EXPERIMENTES 1

6) In einer informellen Darstellungsweise könnte man sagen, dass es im Geist-Sichtbarmachungs-Experiment (Mind-Visibility-Generation-Experiment) darum geht, zu zeigen, wie unter Berücksichtigung der kosmischen Rahmenbedingungen (im Sinne der Astrobiologie), der evolutionären Prozesshaftigkeit (im Sinne der Evolutionsbiologie), ausgehend vom beobachtbaren Verhalten (im Sinne verhaltensbasierter Wissenschaften) und unter Berücksichtigung struktureller Eigenschaften von Körpern (im Sinne von Anatomie, Neurowissenschaften,…) plausibel gemacht werden kann, wie die anhand von definierten Aufgaben messbare ‚Intelligenz‘ (im Sinne der empirischen Psychologie) mit einem ‚Geist‘ korrespondiert, der für eine bestimmte Menge von Funktionen steht, die den Strukturen eines Körpers eine spezifische Dynamik verleihen. Das mit ‚Bewusstsein‘ Gemeinte wird dabei angenommen als eine Teilfunktion des ‚Geistes‘.

THEORIEVORAUSSETZUNGEN

7) Wie bei jeder Theorie kann man auch hier unterscheiden zwischen der Theorie selbst und ihrer Hervorbringung. Während die Theorie selbst ein irgendwie geartetes formales Gebilde ist, das von den ‚Theoriemachern‘ (Wissenschaftlern, Ingenieuren) mittels Experimenten auf bestimmte Wirklichkeitsausschnitte bezogen wird, müssen die Theoriemacher individuell spezifische Erkenntnisvoraussetzungen mitbringen, ohne die die Formulierung und koordinierte Nutzung einer Theorie nicht möglich ist. Wir nennen diese postulierten notwendigen Erkenntnisvoraussetzungen hier die ‚minimale kognitive Struktur (MKS)‘ (oder Englisch: ‚minimal cognitive structure (MCS)‘ in dem Sinne, dass jedes virtuelle System, das die gleichen minimale kognitive Struktur besitzen würde, in der Lage wäre, die gleiche Theorie zu formulieren und anzuwenden.

ZIEL DES EXPERIMENTES 2

8) Das Hauptziel des ‚Geist-Sichtbarmachungs-Experimentes (GeiSichtExp)‘ ist genau dieses: virtuelle Systeme entstehen zu lassen, die den minimalen kognitiven Strukturen von Tieren und Menschen so entsprechen, dass sie die gleichen Weltmodelle und dazu gehörigen Verhaltensweisen hervorbringen können. Damit würden diese virtuellen Systeme ‚verhaltensidentisch‘ zu Tieren und Menschen und die Frage nach dem Unterschied zwischen der ‚Natur‘ oder dem ‚Wesen‘ des mit ‚Geist Gemeintem‘ beim Tier und Mensch einerseits sowie den virtuellen Systemen andererseits würde darauf hinauslaufen, ob der ‚Material‘, aus dem die jeweiligen Systeme ‚gebaut‘ sind, eine ‚wesentliche‘ Rolle zukommt.

ENTKOPPLUNG VON BIOLOGISCHEN STRUKTUREN

9) Bei biologischen Systemen hat die Struktur des Körpers, speziell auf der Ebene der Zellen, überwiegend mit der Beschaffung und Erhaltung der Energie zu tun, mit der Erhaltung und Weitergabe von Bauinformationen, mit Wachstum und Koordinierung, usw. und nur zum kleineren Teil mit aktueller Informationsverarbeitung. Würde man das ‚Wesen des Geistes‘ auf die Informationsverarbeitung im engeren Sinne beschränken — was hier im ersten Ansatz versuchsweise getan wird –, dann wäre der größere Teil des Körpers für den Geist nicht direkt relevant. Damit verschärft sich die Plausibilität dafür, dass Strukturen zur Ermöglichung von Informationsverarbeitung im Sinne eines ‚Geistes‘ auch mit anderen Mitteln realisiert werden können. Dies wäre ein erstes Argument dafür, dass das ‚Phänomen des Geistes‘ nicht an die typischen biologischen Strukturen gebunden sein muss.

10) Die Sichtbarmachung von ‚Geist‘ in diesem beschränkten Sinne erscheint prinzipiell machbar, wenngleich aufgrund der implizierten Komplexität nicht einfach. Ein ‚Hobbyprogrammierer um die Ecke‘ wird es nicht schaffen (genauso wenig wie die milliardenschweren Neuro-Simulatoren, die allenthalben entstanden sind bzw. entstehen).

NICHT ALLE FRAGEN BEANTWORTET

11) Die tieferliegende Frage nach dem ‚Geist‘ als einer ‚innewohnenden Eigenschaft der Energie‘ als Ausgangspunkt jeglicher Strukturbildung im Universum würde durch das ‚Geist-Sichtbarmachungs-Experiment‘ jedoch noch nicht beantwortet. Allerdings wäre dies ein Schritt in die Richtung einer möglichen Beantwortung, eine mögliche Motivation, um das Fragen und Experimentieren zu intensivieren.

SUBJEKTIVE WIDERSTÄNDE

12) Die meisten Leute, mit denen ich bislang über dieses ‚Geist-Sichtbarmachungs-Experiment‘ sprechen konnte, tun sich bislang aber überhaupt schwer, diesem Experiment einen Sinn ab zu gewinnen. Die ‚Widerstände‘ für ein ‚Mitdenken‘ sind vielfach. Grundsätzlich tun sich Menschen schwer, über sich selbst nach zu denken. Und wenn überhaupt, dann hat man aus der Vergangenheit bestimmte liebgewordene Bilder, die den Menschen als etwas ‚Besonderes‘ gegenüber allem anderen sehen, als ein mit ‚Geist‘ (und möglicherweise noch ‚Seele‘) ausgestattetem Wesen, dessen Bezug zum Ganzen des Universums trotz Wissen um die Evolution irgendwie und irgendwo nicht so richtig gesehen wird. Die unterschiedlich kursierenden religiösen (hinduistisch, buddhistisch, jüdisch, christlich, muslimisch, …) Deutungsmustern tun ihr ihriges, um den Blick nicht frei zu bekommen, für das ’neue Bild‘ eines — möglicherweise — durch und durch geistigen Universums mit einer darin implizierten eigentümlichen ‚Liebe‘ und ‚Verantwortung‘. Nach allem, was bislang bekannt ist, geht es nicht um ‚weniger‘ Religion, sondern eher um ‚mehr‘. Und wie wir wissen, ist der Weg vom Kind zum erwachsenen, verantwortungsvollen Menschen lang und beschwerlich. Und nicht wenige verweigern auf diesem Weg die notwendigen Einsichten und Konsequenzen. Der Preis der Freiheit ist die Möglichkeit der Verweigerung. Freiheit durch ‚Zwang‘ zu ersetzen hilft in der Regel nicht, da damit die notwendige ‚Reife‘ im einzelnen nicht durch einen eigenen Lernprozess entstehen kann. ‚Zwangsgesellschaften‘ erzeugen auf Dauer ihren eigenen Untergang.

Theoretischer Rahmen für das GEIST-SICHTBARMACHUNGS Projektes
Theoretischer Rahmen für das GEIST-SICHTBARMACHUNGS Projektes

THEORIERAHMEN 2

13) Die benutzte Theorie benutzt drei Komponenten: (i) eine Menge von definierten Aufgaben (‚Tasks‘), die eine Art Umgebung (‚environment‘) für lernende Systeme darstellen; (ii) die zu untersuchenden (lernenden) Systeme (‚Systems‘); (iii) die Interaktion dieser Systeme mit den Aufgaben der Umgebung.

AUFGABEN

14) ‚Aufgaben‘ sind theoretisch definierte Mengen von ‚Zuständen‘, die man in mindestens einen ‚Anfangszustand‘ (’start state‘), mindestens einen ‚Zielzustand‘ (‚goal state‘), sowie einer — eventuell leeren — Menge von ‚Zwischenzuständen‘ (‚intermediate states‘) einteilen kann. Von einem Zielzustand muss es mindestens einen ‚Pfad‘ (‚path‘) zu mindestens einem Zielzustand geben. Dieser wird ‚Lösungspfad‘ (’solution path‘) genannt. Interessant sind die ‚kürzest möglichen‘ Lösungspfade. Kann man einen Lösungspfad angeben, so kann man — unter Voraussetzung feststehender Interaktionen (s.u.) — auch die zum Lösungspfad notwendigen Folgen von Interaktionen angeben, die als solche eine ‚idealisierte empirische Verhaltensfunktion‘ (Phi hoch i‘, φi) definieren. Diese idealisierte empirische Verhaltensfunktion φi kann dann als Sollwert (Norm) benutzt werden, um tatsächliche empirische Verhaltensfunktionen damit zu vergleichen (messen).

SYSTEME

15) Die ‚Systeme‘ innerhalb der verwendeten Theorie sind allesamt ‚offene‘ Systeme, d.h. ‚Input-Output-Systeme‘, die über diverse Wahrnehmungen und Aktionen im kontinuierlichen Austausch mit der jeweiligen Umgebung stehen. Unter Bezug auf eine unterstellte Verhaltensfunktion (phi hoch t, φt: I —> O) kann man dann grob unterscheiden zwischen ‚reaktiven‘ und ‚adaptiven‘ Systemen. ‚Reaktive‘ Systeme (φt: I x IS —> O) verfügen zwar über interne Zustände IS, die in das Verhalten einfließen, diese internen Zustände IS können jedoch nicht wesentlich verändert werden. Im Gegensatz dazu können ‚adaptive‘ Systeme (φt: I x IS —> IS x O) ihre internen Zustände IS hinreichend verändern. Die jeweilige Implementierung der internen Zustände IS (mittels z.B. biologischer Zellen, neuronaler Zellen, Classifier, Graphen) spielt keine wesentliche Rolle. Bislang kann man allerdings ‚technische‘ System von ‚biologischen‘ Systemen meistens dadurch unterscheiden, dass biologische Systeme zwischen einem ‚Genotyp‘ und einem ‚Phänotyp‘ unterscheiden. Der Phänotyp entsteht aus einem Genotyp durch einen Wachstumsprozess, bei dem anhand von genetischen Ausgangsinformationen ein interaktiver Prozess angeregt wird, in dessen Verlauf der Phänotyp (salopp: Körper) entsteht. Der Phänotyp trägt über ‚Fortpflanzung‘ zum Erhalt der genetischen Informationen bei. Bei diesem Prozess können die genetischen Informationen mit Zufallseinflüssen verändert werden. Auf diese Weise können genau jene genetischen Informationen selektiv überleben, deren Phänotypen sich in einer bestimmten Umgebung besonders ‚bewähren‘. Bei technischen Systemen fehlt diese genetische Rückkopplung bislang aufgrund der hier anfallenden Komplexität einerseits und des für solche Prozesse notwendigen Zeitbedarfs.

INTERAKTIONEN: STIMULUS (S), RESPONSE (R)

16) Die ‚Interaktion‘ eines Systems mit seiner Umgebung geschieht einmal über solche Umweltereignisse, die das System als ‚Reize’/ ‚Stimuli‘ (S) ‚wahrnehmen‘ kann sowie über solche Veränderungen an der Außenseite (Interface, Schnittstelle) seines Systems, die als ‚Antworten’/ ‚Responses‘ (R) auf die Umgebung ‚einwirken‘ können. Sofern solch eine Reaktion ‚R‘ von einem bestimmen Stimulus ‚S‘ abhängig ist, spricht man auch von einem Stimulus-Response-Paar (s,r) ∈ S x R. Die Menge aller solcher Stimulus-Response Paare, die für ein bestimmtes System als ‚charakteristisch‘ beobachtet werden können, wird hier als ‚empirische Verhaltensfunktion‘ (φe) bezeichnet. Handelt es sich bei dem System unter Beobachtung um eine biologisches System, ist es eine ‚empirisch-empirische‘ Verhaltensfunktion (φe,e), im Falle von technischen Systemen um eine ‚empirisch-technische‘ Verhaltensfunktion (φe,t). Empirische Verhaltensfunktionen kann man mit idealisierten (‚gesollten‘) Verhaltensfunktionen (φi) vergleichen. Stimmen die empirischen Funktionen mit den idealisierten ‚hinreichend überein‘, dann kann man sagen, dass ein System den für eine Aufgabe zu leistenden minimalen Lösungspfad ‚gelernt‘ hat. Zwischen einer vollständigen (100%) und keiner (0%) Übereinstimmung mag es viele charakteristische Varianten geben.
17) Innerhalb des hier skizzierten theoretischen Rahmens lassen sich alle bis heute bekannten reaktiven und adaptiven Systeme behandeln. Im Laufe des Experimentes werden einige dieser Systeme real vorgestellt werden. Alle beobachtbaren Leistungen sind über definierte Aufgaben beschreibbar und dadurch mit dem Verhalten realer biologischer Systeme vergleichbar. Die Einbeziehung des genotypischen Lernens ist angezielt, aber weitgehend abhängig von der Verfügbarkeit geeigneter Ressourcen.

QUELLENNACHWEISE

Abfrageergebnisse in www.leo.org (Abfrage vom 27.Dez.2012)

1) Mind –> Geist, Verstand, Ansicht, Gedanke, Absicht
2) Vernunft –> reason, rationality, sanity
3) Verstand –> mind, apprehension, brain(s), comprehension, discretion, intellect, reason, sanity, sense, understanding, wit(s)
4) Geist –> mind, ghost, spirit, animus, apparition, esprit, genie, intellect, nous, phantom, psyche, specter/ spectre, wit, wraith
5) intelligence –> Einsicht, Intelligenz, Auffassungsvermögen, die Aufklärung, die Information (auch vom Geheimdienst), die Klugheit, die Nachricht, der Verstand, die Wiedergabe, Auskunft, Geheimdienst,
6) Intelligenz –> intelligence, brainpower, brains, intelligentsia, savvy, understanding
7) reason –> Grund, Anlass, Argument, Begründung, Motiv
8) Bewusstsein –>awareness, consciousness
9) consciousness –> Bewusstsein, Bewusstheit, Besinnung
10) awareness –> Bewusstsein, Bewusstheit, Erkenntnis
11) Aufmerksamkeit –> attention, concentration, advertence/ advertency, alertness, attentiveness, heedfulness, mindfulness, notice, regard, thoughtfulness

Eine Übersicht über alle Blog-Einträge bisher nach Titeln findet sich HIER