3/1987 - Irdisches Leben / Max Albert

3. Irdisches Leben

"Seid fruchtbar und mehret Euch und erfüllet die Erde
und machet sie Euch untertan und herrschet
über die Fische im Meer und über die Vögel unter dem Himmel
und über alles Getier, das auf Erden kriecht." (1.Moses 9,1)

"Wir sind ein Teil der Erde, und sie ist ein Teil von uns.
Die duftenden Blumen sind unsere Schwestern,
die Rehe, das Pferd, der große Adler sind unsere Brüder."
(Seattle)

Das Ökosystem

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Unter den genannten Lebensbedingungen haben sich auf der Erde sog. Ökosysteme gebildet. Das sind die in der Natur von einem Lebensraum und allen darin existierenden Lebewesen gebildeten Wirkungsgefüge mit ständigen, langfristig gleichbleibenden Wechselbeziehungen bzw Abhängigkeiten.

Ökosysteme befinden sich im Fließgleichgewicht, auch ökologisches Gleichgewicht genannt. Das Gleichgewicht ist festgelegt durch Klimafaktoren wie Sonneneinstrahlung, Lufttemperatur, Luftbewegung, Niederschlagsmenge und Bodenbeschaffenheit und unterliegt ständig leichten Schwankungen. Es bestimmt aber selbst auch wieder die Klimafaktoren. So bremst beispielsweise Wald die Windbewegung und mildert Temperaturen.

Das bestehende Gleichgewicht ist dasjenige zwischen den Populationen von Produzenten, Konsumenten und Destruenten bei Aufrechterhaltung stofflicher Kreisläufe. Während ein Ökosystem mit der eigenen Materie auskommen kann, ist es auf dauernde Energiezufuhr aus der Umgebung angewiesen.

Die Produzenten, im wesentlichen Pflanzen, erzeugen aus anorganischer Materie und meist mit Hilfe des Sonnenlichts in der sog. Photosynthese organische Stoffe und damit Bausteine der lebenden Natur.

Die Konsumenten, im wesentlichen Tiere, ernähren sich entweder als Pflanzenfresser direkt von den produzierten organischen Stoffen oder auch als Tierfresser indirekt davon, indem sie andere Konsumenten fressen. Die Nahrung dient zur Gewinnung von Energie und Körperbaustoffen. Was nicht gefressen wird stirbt schließlich.

Die Destruenten, das sind Würmer, Insekten, Milben, Pilze und Bakterien, zersetzen im Humus übrig gebliebene, abgestorbene organische Stoffe, mineralisieren sie wieder, d.h., bauen sie zu anorganischer Materie ab. Diese besteht hauptsächlich aus Wasser, Sauerstoff, Kohlendioxid und Mineral Stoffen.

Nur im Zusammenwirken von Produzenten, Konsumenten und Destruenten funktioniert ein Ökosystem. Produzenten und Konsumenten bilden Nahrungsketten, wie Pflanzen — Pflanzenfresser — Tierfresser. Da die verschiedenen Tiere mehr oder weniger vielseitige Nahrung fressen und es auch regelrechte Allesfresser gibt, sind solche Nahrungsketten vielmehr zu Nahrungsnetzen vermascht.

Die gegenseitigen Wechselbeziehungen der einzelnen Lebewesen untereinander haben die verschiedenartigsten Formen der Abhängigkeit entstehen lassen. Die Lebewesen leben nicht nur voneinander sondern auch miteinander. Die Formen des Zusammenlebens reichen vom zufällig erscheinenden Zusammenwirken, wie beispielsweise demjenigen zwischen Regenwurm und Pflanzen, wobei der Regenwurm durch Auflockerung und Düngung des Bodens mit seinen Ausscheidungen das pflanzliche Wurzel Wachstum fördern, bis zu solch engen, lebensnotwendigen Verhältnissen wie Symbiose und Parasitismus zum gegenseitigen bzw. einseitigen Nutzen.

Eine typische Abhängigkeit stellt die der Schmetterlingsblüter wie Erbsen, Bohnen, Erdnüsse, Klee, Luzerne oder Lupinien, von den Bakterien in ihren Wurzelknöllchen dar. Die Bakterien erstellen aus Stickstoff die notwendigen Nitrate, die diese Pflanzen zum Aufbau von Eiweißen brauchen und sie zu eiweißreicher Nahrung auf Stickstoffarmen aber dennoch wenig gedüngten Böden machen. Erwähnt sei auch die Abhängigkeit vieler Pflanzen von der Blütenbestäubung durch Insekten. Hierzu haben sie eine reiche Pallette von Lockfarben und Duftstoffen entwickelt, auf die die Honigsucher "hereinfallen".

Im Ökosystem herrscht somit nicht nur Konkurrenz zwischen seinen Bewohnern bei der Jagd auf die Ressourcen, sondern auch Kooperation in den gegenseitigen Abhängigkeiten.

Grundvorgänge im Ökosystem

Im Ökosystem bedingen sich stofflicher Aufbau und Abbau, Geburt und Tod gegenseitig. Zur Aufrechterhaltung der Lebensvorgänge bedarf es der Energiezufuhr von außen. Das Fließgleichgewicht ist durch den Durchfluß einer bestimmten Energiemenge bestimmt, d.h., zu einer anderen durchfließenden Energiemenge pro Zeiteinheit. gehört auch ein anderes Fließgleichgewicht. Die Sonnenenergie wird durch die Photosynthese gebunden, über die Nahrungsketten weitergereicht, von allen Lebewesen verbraucht und dabei langsam nach dem Entropiesatz in Wärme entwertet, die schließlich wieder abgestrahlt wird. Die Photosynthese ist somit, die grundlegende Stoffwechselreaktion der grünen Pflanzen und nach Bedeutung und Umsatz einer der wichtigsten biochemischen Vorgänge auf der Erde überhaupt. Sie erzeugt praktisch die gesamte organische Substanz und gewährleistet die Energiezufuhr für fast alle Lebewesen.

Die Photosynthese baut unter Absorption von Sonnenlicht mit Hilfe des Chlorophyllfarbstoffes aus Wasser und Kohlendioxid organische Substanzen, die sog. Biomasse, auf und bindet in ihnen chemisch die Sonnenenergie. Dabei wird der für andere Reaktionen so wichtige Sauerstoff frei. Die Produkte der Photosynthese dienen als Bau- und Betriebsstoffe allen Organismen, sowohl den Pflanzen als auch den von pflanzlicher Nahrung direkt oder indirekt lebenden Tieren und Menschen. Tier und Mensch hängen daher vollkommen von der grünen Pflanze ab.

Jährlich werden etwa 400 Mrd. t Kohlenstoff in Biomasse gebunden. Das ist rund hundert mal mehr als die derzeit geförderte Kohlemenge auf der ganzen Erde. Die dabei gespeicherte Energie entspricht etwa dem zehnfachen heutigen irdischen Energieverbrauch. Die Reste von Pflanzen und Tieren aus früheren Erdepochen seit etwa 350 Mill. Jahren bilden die heutigen, riesigen unterirdischen, fossilen Energievorräte von Kohle, Erdöl und Erdgas.

Der Wirkungsgrad der Photosynthese, also des Einfangens und Speicherns der Sonnenenergie durch die grüne Pflanze, übertrifft mit rund 30% bei weitem jenen aller heute bekannten technischen Verfahren zur Umwandlung von Licht in elektrische oder chemische Energie.

Einem Ökosystem zugrunde liegen Stoffkreislaufe, die sich in Jahrmilliarden entwickelt haben. Beispiele dafür sind der Kreislauf des Kohlenstoffs oder derjenige des Sauerstoffs. Der Kohlenstoff bildet die Grundlage aller organischen Verbindungen. Sein Dioxid, d.h. seine Verbindung mit zwei Sauerstoffatomen, macht etwa 0,03 Volumenprozente der Atmosphäre aus, was etwa 2,3 Bill. t entspricht, und ist in noch größeren Mengen auch im Wasser gelöst.

Er wird durch Assimilation in der Photosynthese der grünen Pflanzen zu organischen Stoffen gebunden und durch Dissimilation in der Atmung von Pflanzen, Tieren und besonders auch Mikroorganismen wieder als Kohlendioxid in die Luft oder das Wasser freigesetzt. Dabei gewinnt das atmende Lebewesen die gebundene Energie zur Aufrechterhaltung seiner lebensnotwendigen Funktionen.

Der Kreislauf des Sauerstoffs ist mit demjenigen des Kohlenstoffs natürlicherweise eng verbunden. Sie berühren sich beide in der Assimilation und der Dissimilation. Assimilation und Dissimilation halten sich gegenseitig die Waage. Allerdings erhöht sich heute der Kohlendioxidausstoß durch die gesteigerte Verbrennung der in früheren Erdepochen gespeicherten Kohlenstoffverbindungen wie auch die Rodung riesiger Waldflächen, was zu folgenschweren Klimaveränderungen führen dürfte.

Abb. 5: Sauerstoff- / Kohlendioxid-Kreislauf

Der Sauerstoffgehalt der Atmosphäre sinkt in dem Maße in dem derjenige des Kohlendioxids ansteigt. Es ist anzunehmen, daß die Uratmosphäre keinen Sauerstoff enthielt, dieser vielmehr erst durch die in der Erdgeschichte einsetzende Photosynthese entstand. Davor konnte Energie noch nicht durch Atmung, also durch Sauerstoffzufuhr, freigesetzt werden.

Neben den Kreisläufen von Sauerstoff und Kohlenstoff sind auch noch diejenigen von Stickstoff und Phosphor für die belebte Natur von Bedeutung. Beide Elemente sind wichtige Bestandteile organischer Baustoffe, so Stickstoff für die Eiweißstoffe. Stickstoff wird von Bakterien aus der Luft und aus organischen Resten assimiliert, von den pflanzlichen Wurzeln mit dem Wasser aufgenommen und in organischen Substanzen an die Tiere weitergegeben. Teilweise wird Stickstoff auch wieder mikrobiell freigesetzt.

Während sich die Materie in der Natur zyklisch, d.h. in Kreisläufen bewegt, ist der Energiefluß einseitig gerichtet. Er erfolgt über die Nahrungsketten in Form energiehaltiger Verbindungen allerdings mit erheblichen Verlusten. Die Photosynthese bindet erst einmal nur etwa 0,1%. der eingestrahlten Sonnenenergie. In der Folge werden bei den weiteren Schritten der Nahrungsketten jeweils immer nur etwa 10%. der Energie des vorhergehenden Schrittes nutzbar. Der Rest wird nicht verwendet oder geht im Einklang mit dem Entropiesatz als Wärme verloren. Insofern kostet fleischliche Nahrung wenigstens zehnmal soviel Energie wie pflanzliche Nahrung. Stellt man sich die Glieder der Nahrungsketten auf übereinander angeordneten Ebenen vor, so gilt, daß die Anzahl der Lebewesen auf einer Ebene von der bis zu dieser Ebene gelangten Energie abhängt und mit ihr abnimmt (Pyramidenstruktur).

Dynamik eines Ökosystems

In seiner Komplexität ist ein stabiles Ökosystem ein Gebilde, in dem alle Beteiligten gut angepaßt, aufeinander eingespielt und alle Wechselbeziehungen gegenseitig abgestimmt sind. Ein solches Zusammenspiel in einem System äußerst vieler Teile kann nur das Ergebnis einer über sehr lange Zeiträume verlaufenen Entwicklung sein. Dabei entstanden immer wieder neue Arten und starben andere aus, wandelte sich langsam aber stetig das Fließgleichgewicht im Ökosystem. Es bedurfte der Milliarden von Jahren dauernden biologischen Evolution, um die Gesamtheit der auf unserer Erde existierenden Ökosysteme, die sog. Biosphäre, auf den Stand und in das Gleichgewicht zu bringen, die existierten, bevor die menschliche Zivilisation wesentliche Eingriffe vornahm.

Ein Ökosystem ist innerhalb gewisser Grenzen stabil bezüglich der Zahl der Arten und Individuen und der Selbstregulation gegenüber gewissen Störungen fähig. So kann z.B. vorübergehend erhöhte mineralische Nahrungszufuhr von außen vermehrtes Wachstum pflanzlicher Organismen bewirken, was mehr Tiere ermöglicht. Diese reduzieren jedoch wieder das Pflanzenangebot, so daß sich auch ihre Zahl wieder vermindern muß. Schließlich pendelt sich das ursprüngliche Gleichgewicht wieder ein.

Ein Gleichgewicht kommt zustande, da jede Population zur Arterhaltung das egoistische Bestreben hat, den ihr zur Verfügung stehenden Lebensraum auszufüllen bzw. zu erweitern, sich alle vorhandenen Ressourcen zu Nutze zu machen und Konkurrenten auszuschalten. Solange das noch nicht erreicht ist oder Grenzen sich noch verschieben lassen, wächst sie. Klimafaktoren wie Kälte, Dürre und Überschwemmungen mögen sie dabei zeitweise hemmen. Sie zeugt jedoch in verschwenderischer Fruchtbarkeit Nachkommen, bis sie an die Grenzen ihres Lebensraums stößt.

Die dann eintretenden "katastrophalen" Zustände durch Verknappung aber auch Verschmutzung notwendiger Ressourcen, wie Lebensraum und Nahrung, der Kampf um sie innerhalb der Population wie auch mit anderen Konkurrenten erzwingen schließlich eine "natürliche" Dämpfung bzw. Stagnation des Wachstums. Mangelerscheinungen, Hunger und Streß, verringern ihre Fruchtbarkeit und erhöhen die Anfälligkeit gegen Krankheiten und Seuchen, schwächen sie gegen Feinde, führen womöglich auch zu Kannibalismus, erhöhen also die Sterblichkeit. Die "Sterberate" mag durch Auswanderung zusätzlich noch wachsen.

Wird die Sterberate gleich der Geburtsrate, so ergibt sich eine konstante Population. Sie nimmt sogar ab, wenn die Vermehrungsrate negativ wird. So können sich Populationswellen entwickeln. Ihr einfachstes Modell beschreibt sich wie folgt: Die Zunahme einer Population verringert das Nahrungsangebot. Dadurch reduziert sich wieder die Population und das Nahrungsangebot kann wieder nachwachsen, was eine erneute Erhöhung der Population zur Folge hat. Dieser Vorgang kann in Wellen mit starken Ausschlägen erfolgen. Meist wirken jedoch viele Faktoren zusammen, so daß sich Populationswellen mit schwächeren Ausschlägen ergeben.

Das gilt jedoch nur solange das System nicht durch plötzliche, stärkere oder andauernde, äußere Eingriffe irreversibel gestört wird. Dauert z.B. die Zufuhr von Nährstoffen an oder wechselt das Klima, ändern sich ganz allgemein die Lebensbedingungen, so wird das Ökosystem instabil und sucht einen neuen stabilen Zustand auf. Geringe Umweltveränderungen können sich entscheidend auf das ökologische Gleichgewicht auswirken, wie die verschiedenen Pflanzengürtel der Erde mit teilweise scharfen Grenzen (Baumgrenze) zeigen. Auch erfolgt das Umkippen von Gewässern infolge der Abnahme des Sauerstoffgehalts immer plötzlich.

Erdbeben, Vulkanausbrüche, Orkane, Überschwemmungen oder Springfluten ändern immer wieder gewaltsam das Antlitz unserer Erde, entweder vorübergehend oder auf Dauer. Inseln entstehen neu, Küstenland versinkt im Meer, Flüsse wechselten ihren Lauf und Wälder werden verwüstet. Dabei kommen stets viele Lebewesen um und müssen Ökosysteme immer wieder ein neues Gleichgewicht finden. Bisher behauptete sich jedoch die Natur trotz allem und überlebte.

Der Gleichgewichtszustand eines Ökosystems wird auch Klimax genannt, die Bewegung dahin als Sukzession bezeichnet. Das Klimax für Mitteleuropa war z.B. bis vor kurzem noch der Mischwald. Vom kahlgeschlagenen Wald zum natürlichen Klimax dauerte die Sukzession etwa 100 Jahre.

Wald bildet sich also nur langsam in längeren Zeitspannen, vorausgesetzt, daß der Boden gewisse minimale Anforderungen erfüllt. Nachdem erst einmal einige anspruchslose Baumarten Wurzel geschlagen haben, können in ihrem Frost- und Strahlenschutz zunehmend schattenvertragende Arten gedeihen.

Schließlich schließt sich das Kronendach und läßt keinen Jungwuchs mehr aufkommen. Dieser stabile Endzustand wird nur durch Feuer, Sturm oder starken Schädlingsbefall unterbrochen. Dann wiederholt sich der geschilderte Vorgang.

Unsere Zivilisation verhindert nicht nur die natürliche Sukzession und schränkt die Selbstregulation stark ein, sie verändert auch durch die Umweltbelastung immer mehr den Normalzustand, bedingt also eine andere Klimax.

Grundsätzlich gilt, je vielfältiger die Bedingungen im Ökosystem sind, desto artenreicher, aber individuenärmer ist seine Lebensgemeinschaft. Es kann dann auch im allgemeinen flexibler auf Störungen des Gleichgewichts reagieren, ist also weniger störanfällig, d.h. stabiler. Je strukturierter und differenzierter ein System ist, um so lebensfähiger ist es also auch. Je öfter und tiefgreifender es jedoch Veränderungen ausgesetzt ist, desto artenärmer und damit auch instabiler wird es. In veränderlichen Lebensräumen erreichen weniger ausgeprägt spezialisierte Arten mit größerer Reaktionsbreite weite Verbreitung. Der Ausfall einer Art kann dann wegen der wenigen, übrig gebliebenen gegenseitigen Abhängigkeiten das ganze System gefährden.

Eingestellt und angewiesen auf das Zusammenleben mit anderen Lebewesen einer Lebensgemeinschaft sind die Teile von Ökosystemen nicht nur Glieder von Nahrungsketten, bzw. -netzen, sondern auch stofflich in die entsprechenden Kreisläufe eingespannt. Und wie eine Kette zerfällt, wenn eines ihrer Glieder verloren geht, wie ein Netz unbrauchbar wird, wenn einzelne Maschen reißen, so nimmt auch ein Ökosystem Schaden, wenn eines seiner Teile ausfällt. Unsere Biosphäre stellt. so ein empfindliches Lebensgefüge sich gegenseitig bestimmender Lebewesen dar.

Die biologische Evolution

Mit dem Entropiesatz und dem Bestreben der Natur, schneller wahrscheinlichere Zustände einzunehmen, läßt sich die Entwicklung des Lebens auf unserer Erde erklären. Leben repräsentiert nichts anderes als Zwischenstadien auf dem Weg ins Chaos. Im Laufe der Zeit bildeten sich zufällig, also im Einklang mit dem statistischen Charakter allen Geschehens, Stoffe heraus, die die Natur in ihrem Streben nach größerer Entropie katalytisch unterstützen. So entstanden auf unserer Erde, höhere Materiestrukturen, Lebensformen in Form organischer Moleküle, die sich in ihrer Wirkungsweise als nützlich erwiesen haben, die Entropie in der Welt schneller zu vermehren. Wie schon gesagt, bekommt so das Leben auf der Erde auf Grund des Entropiesatzes seinen grundsätzlichen Sinn.

Das irdische Leben ist etwa 3,5 Mrd. Jahre alt. Es entstand höchstwahrscheinlich in einer Uratmosphäre reich an Kohlendioxid, Methan und Schwefelwasserstoff, Wasserstoff und Stickstoff, Wasserdampf und Ammoniak, aber noch ohne Sauerstoff. In dieser Umwelt bildeten sich wohl erste organische Substanzen, die sich dann zu Zellen und Lebewesen entwickelten. Es waren Algen, Bakterien und tierische Einzeller. Allen Lebewesen ist gemeinsam ein Stoffwechsel, das Vermögen zur Fortpflanzung durch Selbstreproduktion (Teilung), sowie die Veränderung der sie bestimmenden und bei der Fortpflanzung weitergegebenen genetischen Information. Diese allmähliche Variation ermöglichte die Evolution der Arten.

Seitdem findet auf unserer Erde die Entwicklung des Lebens von einfachen, urtümlichen Einzellern zu hochorganisierten Pflanzen und Tieren statt. Das bedeutete eine immer stärkere Differenzierung einzelner Zellgruppen der Lebewesen zu verschieden spezialisierten Organen. Da alle Zellen die totale, identische Erbinformation des betreffenden Organismus beinhalten, wird die Spezialisierung einer Zelle durch ihre Lage festgelegt. Die durch Anregungs- und Hemmstoffe der anderen Zellen gebildete chemische Umgebung einer Zelle aktiviert mit ihrem Konzentrationsgefälle einzelne ihrer Gene und bestimmt, welche Funktion sie zu erfüllen hat. Wird die Umwelt einer Zelle chemisch, beispielsweise durch Hormone oder Gifte, entstellt, somit die Zelle irritiert, so vergißt sie ihre Bestimmung, entartet und wird zur Krebszelle, die sich beliebig vermehrt.

Die Lebewesen bevölkerten erst das Wasser, später auch das Land und die Luft. Durch die Ausbreitung einer Pflanzendecke und der mit ihr verknüpften Photosynthese änderte sich auch die Zusammensetzung der Atmosphäre, Stickstoff und Sauerstoff wurden vorherrschend. Damit entstand auch die Lebensgrundlage für die vom Sauerstoff abhängigen, atmenden Lebewesen.

Die sich entwickelnden Lebewesen zeigten die verschiedensten Anpassungsformen für alle möglichen Umweltbedingungen, für Hitze und Kälte, Feuchtigkeit und Trockenheit, Helligkeit und Dunkelheit, und für das Zusammenleben mit anderen Lebewesen. Diese Anpassung erfolgte durch die natürliche Auslese im Daseinskampf der Lebewesen, wie sie von Darwin in seiner Selektionstheorie postuliert wurde. Sie erklärt die Entstehung der Arten im Laufe der Erdgeschichte.

Bei der biologischen Evolution, leistet sich die Natur volle Verschwendung. Nur so kann die Selektion voll wirksam werden. Jedes Lebewesen und damit auch jede Art bekommt reichlich Gelegenheit sich mit seinen Eigenschaften durchzusetzen, indem es bei der Fortpflanzung viel mehr Nachkommen produziert, als dafür Platz bzw. andere lebensnotwendige Ressourcen vorhanden sind. Im Konkurrenzkampf der Lebewesen um Daseinsberechtigung, Lebensraum und Nahrung, kann sich dann nur das stärkere, geeignetere durchsetzen, sich seine Art auf Kosten schwächerer, ungeeigneter Arten vermehren.

Das Wachstum einer Art wird so allein begrenzt durch die Zahl ihrer Feinde und die ihr zur Verfügung stehenden Nahrungsmengen. Dadurch kann es bei deutlicher Überlegenheit gegenüber seinen Widersachern zu explosionsartigem Wachstum führen.

Die von einer Population gezeugten Nachkommen weisen Unterschiede auf, die sich im Daseinskampf verschieden auswirken. Diese Unterschiede werden verursacht bei der geschlechtlichen Fortpflanzung durch die Zuteilung verschiedener Erbanlagen, die in der Vergangenheit durch spontane Änderungen der genetischen Information in den Geschlechtszellen, sog. Mutationen, entstanden sind. Solche Mutationen sind zufällige, ungezielte, also ohne jede Beziehung zu ihren Auswirkungen auftretende Veränderungen in den Nukleinsäuresequenzen des Erbmaterials. Sie können jederzeit durch Kopierfehler bei seiner Reproduktion entstehen.

Mutationen werden auch von Mutagenen, natürlich vorkommenden oder synthetischen Substanzen sowie Strahlen und Hitze, hervorgerufen. Dazu gehören Röntgen-, Höhen-, Gamma- und Ultraviolettstrahlen. Chemische Mutagene wie Nitrite verändern die Nukleotidbasen der Desoxyribonukleinsäure (DNS), des Trägers der Erbinformation aller Lebewesen, oder bauen sich wie beispielsweise Benzpyren in die Nukleotidketten ein bzw. werden in die DNS aufgenommen und führen zu ihrer fehlerhaften Replikation. Benzpyren wie auch das ähnlich wirkende N-Nitrosodimethylamin sind im Tabakrauch enthalten. Durch Mutagene hervorgerufene Mutationen bewirken keine Anpassung an die auslösenden Reize.

Meist bleiben Mutationen wirkungslos oder treten erst nach Generationen in Erscheinung. Oft wirken sie sich nachteilig, manchmal sogar tätlich aus. Nur selten sind sie vorteilhaft. Die Wahrscheinlichkeit für Mutationen liegt zwischen 1/10.000 und 1/1000.000.000 je Gen und Generation abhängig von Umweltfaktoren, d.h. von der Häufigkeit des Auftretens von Mutagenen. Es handelt sich hier um einen synergetisehen Effekt, bei dem sich eine mikroskopische Ursache, nämlich die Veränderung an der Struktur eines einzelnen Moleküls, makroskopisch auswirkt, also die Erscheinungsform eines Lebewesens beeinflußt, ja sogar je nach Eignung sich in ganzen Populationen durchsetzt.

Die Entwicklung eines Lebewesens wird allerdings nicht nur durch seine Erbanlagen festgelegt, sondern auch durch die Umwelt bestimmt. Organismen unterscheiden sich somit durch ererbte und erworbene, erlernte Eigenschaften. Dabei beginnt die Umwelt bei höheren Tieren schon im Mutterleib zu wirken, wird der Fötus schon durch mütterliche Hormone und anderer Faktoren beeinflußt. Das wurde drastisch deutlich mit den sog. Contergan-Kindern. Erworbene Eigenschaften sind jedoch nicht vererbbar, manifestieren sich nicht in Erbanlagen, müssen vielmehr von Generation zu Generation immer wieder erworben bzw. erlernt werden.

Die unterschiedlichen Nachkommen sind nun der Bewährungsprobe im ständigen Konkurrenzkampf um die begrenzten Ressourcen innerhalb wie auch außerhalb der Population ausgesetzt. Varianten, die für die spezielle Umgebung geeignet sind, werden ausgelesen, selektiert und überleben, während solche, die aus irgendeinem Grund nicht gut angepaßt sind, ausgemerzt werden. Besser gesagt, erstere haben eine höhere Überlebenschance, letztere eine geringere. Mutationen erklären auch die Resistenz von vielen Schädlingen, die durch Veränderung ihrer Erbsubstanz plötzlich entscheidenden Vorteil gewinnen.

Die natürliche Auslese unter den Individuen einer Population ist so das wahrscheinlichere Überleben des am besten Angepaßten, des Geeignetsten. Dabei bestimmt sich die beste Anpassung verständlicherweise in einer sich entsprechend selbst wandelnden Welt. D.h., wenn die Umwelt sich ändert, ändert sich auch das Angepaßtsein. Neue Umwelten bieten neue Voraussetzungen für die Selektion. So schafft beispielsweise auch die Industrialisierung neue Bedingungen, die der natürlichen Umwelt aufgezwungen werden.

Der biologischen Evolution zugrunde liegen also kleinste, zufällige Veränderungen, Mutationen, der Erbanlagen in der Aufeinanderfolge von Generationen, Veränderungen, die nur in seltenen Fällen, Bruchteilen von Prozenten, eine meist geringfügige, bessere Angepaßtheit, einen Selektionsvorteil, bedingen und damit eine Weiterentwicklung bedeuten. Dabei braucht die natürliche Auslese Generationen, um solche Veränderungen in einer Population sichtbar zu machen. D.h., selektierte Mutationen setzen sich erst über mehrere Generationen hinweg in ihrer Population durch. Beim Menschen beispielsweise dauert eine Generation 20 bis 30 Jahre. So dauerte die Entwicklung vom Primaten zum Menschen etwa eine Million Jahre. Die biologische Evolution bewegt sich also nur langsam und in winzigen Schritten, wobei reichlich Gelegenheit gegeben ist, Fehlschritte wieder zu korrigieren. So liegen die Zeiträume, in denen sich neue, wesentliche Eigenschaften entwickeln können, bei Millionen von Jahren. Entsprechend langsam kann eine Population auch nur auf Veränderungen der Umwelt, reagieren.

Geographische Barrieren wie Gewässer, Gebirge und Wüsten, vor allem aber die Existenz vieler verschiedener ökologischer Nischen verhindern die Durchmischung verschiedener Populationen. Durch solche Isolation der von Mutationen betroffenen Lebewesen, sog. Mutanten, entstanden erst Rassen und schließlich neue Arten.

Indem für jedes Lebewesen in der Natur grundsätzlich die Möglichkeit besteht, sich zu bewähren, also Chancengleichheit gilt, da ferner Mutationen nur in kleinen Schritten passieren, kann sich so im Wettstreit aller Lebewesen ein Gleichgewicht in ihrer Zusammensetzung in der Natur bilden, das sich über lange Zeiträume von vielen Generationen hinweg kaum ändert. Nur, wenn eine Art durch besondere Eigenschaften wesentlich bevorzugt wird und Überlegenheit über alle anderen Lebewesen gewinnt, wird das bestehende Gleichgewicht gestört.

Diese Art kann sich dann auf Kosten aller anderen ausbreiten, explosionsartig anwachsen, bis sie an endgültige Schranken stößt, die durch die Begrenztheit der Welt gegeben sind. Der Mensch hat durch die Entwicklung seiner Technik eine derartige Überlegenheit gewonnen, alle seine Konkurrenten ausgerottet oder sie sich abhängig gemacht und eine Vormachtstellung in der Natur eingenommen.

Der Evolution zugrunde liegt das allgemeine Prinzip des "Versuchs und Irrtums". Die Welt "irrt" planlos dahin, um schneller zum Chaos zu gelangen. Die Evolution ist dabei nur die Suche nach dem kürzesten Weg zu diesem "unsinnigen" Ziel. Dem entspricht — wie schon weiter oben festgestellt — der Mangel an einem höheren Sinn des Lebens an sich. Unser menschliches Dasein kann dann nur den Sinn haben, den wir Menschen ihm zu geben vermögen, und das Ziel der Schöpfung, deren derzeitige "Krönung" wir zufällig geworden sind, kann nur sein, was wir dazu zu machen gedenken.

Die Sonderstellung des Menschen

Unter den Lebewesen unserer Erde nimmt homo sapiens, der Mensch, die "Krone der Schöpfung", eine Sonderstellung ein. Er ist das höchst entwickelte Wesen auf diesem Planeten und unterscheidet sich von seinen nächsten Verwandten im Tierreich, den Menschenaffen, organisch vielleicht nur graduell, in den Auswirkungen dieser Unterschiede jedoch wesentlich.

Da ist einmal der aufrechte Gang, der die Umfunktionierung der Vorderfüße zu vielseitig verwendbaren, geschickten Händen ermöglichte und damit uns befähigte, nicht nur zu greifen, sondern auch alle möglichen Geräte, Werkzeuge und Waffen, herzustellen und zu gebrauchen und später auch zu schreiben.

Mit der Umwandlung der Vordergliedmaßen verlor das Gebiß seine Bedeutung als Greifwerkzeug, und konnten sich die den Schädel umspannenden Kiefermuskeln zurückbilden. Dadurch gewann der Schädel die Möglichkeit, sich auszudehnen und einem wachsenden Gehirn Platz zu machen. So bildete sich das Gehirn im sog. Großhirn stark aus. Dieses Großhirn bot Platz für das Gedächtnis zur Ansammlung und Speicherung von Informationen und für das Denkvermögen zur Verarbeitung dieser Informationen. Denken setzt aber Sprache voraus, artikuliert sich in ihr. Man kann nur in einer Sprache denken. So bedarf logisches Denken solcher Sprachkonstruktionen wie: "Wenn ...., dann ....". Und Sprache war nötig zur Verständigung der im Rudel auf Tiere jagenden ersten Menschen.

Das tierische Verhalten wird bei allen wesentlichen Lebensfunktionen, die der Lebens- und Arterhaltung dienen, wie Ernährung, Fortpflanzung, Brutfürsorge und Verteidigung, durch ererbte, starre, nur bei höheren Tieren auch veränderliche, dressierbare Verhaltensweisen, sog. Triebe oder Instinkte, beherrscht, die unabhängig von individuellen Erfahrungen ablaufen. Davon befreite sich der Mensch mehr oder weniger. Sein Verstand, sein geistiges Erkenntnisvermögen, d.h. die Fähigkeit aus sinnlichen Wahrnehmungen und Erfahrungen geistige Vorstellungen zu schaffen, zu abstrahieren und schlüssig in Zusammenhang zu bringen, also sein Lernvermögen wie auch seine Erfindungsgabe, geben ihm freie, individuell gewollte Handlungsfreiheit, allerdings im Rahmen kultureller und gesellschaftlicher Konventionen.

Doch erst die Entfachung der zwischenmenschlichen Verständigungsmöglichkeiten durch Sprache und Schrift, später durch technische Medien, erlaubte die immer schnellere und weitreichendere Vermittlung von Ideen, Erfindungen, Erfahrungen und Wissen. So wurde die genetische Vererbung nicht nur ergänzt, vielmehr von einer gleichsam kulturellen Vererbung von Kenntnissen und Fertigkeiten weit übertroffen. Das erschloß uns Wissenschaft und Technik, Kultur und Zivilisation. Die Evolution der Natur gipfelt so im menschlichen Geist und mündet über ihn in unsere Kulturgeschichte, die kulturelle Evolution, die eine viel größere Geschwindigkeit entwickelt als ihr biologischer Vorläufer.

Brauchte die biologische Evolution noch etwa 1 Mill. Jahre vom Primaten zum homo sapiens, so waren nur etwa 10.000 Jahre nötig für den Übergang von der Steinzeit zum Mittelalter und von dort nurmehr gut ein halbes Jahrtausend bis ins technische Zeitalter. Wir mögen zwar die biologische Evolution überwunden haben, unsere Erbanlagen, unsere physische und psychische Konstitution sind jedoch noch immer auf den Wildbeuter fixiert. Sie lassen sich nicht in so kurzer Zeit ändern.

Ähnlich der biologischen Evolution basiert auch die kulturelle Evolution auf dem Eignungsprinzip. In Schule und Beruf, Politik und Sport, wird stets der beste, erfolgreichste, also der tüchtigste, belohnt und gefördert, werden seine Eigenschaften selektiert. Das Leistungsprinzip prägt unser Leben, es gründet sich auf einem natürlichen Egoismus zur Selbst- bzw. Arterhaltung. Dabei schafft die Zivilisation neue Selektionskriterien. Weniger körperliche Kraft als vielmehr geistiges Können bestimmen das Durchsetzungsvermögen. Nicht mehr vererbte Eigenschaften spielen die Hauptrolle, angelernte Fähigkeiten sind wesentlich, Erziehung und Schulung ausschlaggebend: "Wissen ist Macht". Unsere sozialen Verhaltensweisen sind ein augenfälliger Beweis für den vielfach umstrittenen Darwinismus.

Der Mensch beginnt bei der Menschwerdung nicht nur seine Umgebung, die Dinge um ihn herum, zu verstehen, sondern wird auch langsam seiner selbst bewußt. Er beginnt seine Gegenwart zu erleben, sich seiner Vergangenheit zu erinnern, seine Zukunft zu "sehen". Er entwickelt nicht nur Verstand, sondern auch Vernunft.

Während aber der Verstand mehr zu tun hat mit Wissen und logischem Denken, ja Schlauheit, unterscheidet sich die Vernunft davon, indem sie eine höhere, wertende Form der Erkenntnis darstellt. Baut der Verstand mehr im diskursiven Denken, von Einzelerkenntnis zu Einzelerkenntnis schreitend, mosaikartig eine Gesamteinsicht auf, so ist die Vernunft dem übergeordnet, verliert sich nicht in gedanklichen Einzelheiten, sondern entwickelt den geistigen Horizont für alle Verstandesprozesse und bringt sie in logischen Zusammenhang. Vernunft bedeutet also, sich Rechenschaft ablegen über sein Denken und Handeln nach grundsätzlichen Werten und Wahrheiten, verantwortlich handeln. Sie umfaßt somit Weisheit und Urteil, Klugheit und Einsicht. Daher läßt sich der Verstand mehr mit Quantität, die Vernunft mehr mit Qualität in Beziehung bringen.

Mit dem Verstand vermag der Mensch Wissenschaft zu betreiben, den letzten Geheimnissen dieser Welt, auf den Grund zu gehen, und die so gewonnenen Erkenntnisse in Technik umzusetzen. Technische Erfindungen sollen seine Zivilisation weiter entwickeln, seine Lebensbedingungen verbessern, also gegen Hunger, Kälte und Krankheiten angehen. Mit der Vernunft sollte er jedoch die Vorteile aller technischen Erfindungen gegen ihre nachteiligen Auswirkungen auf sich und seine Umwelt prüfen und sich freiwillig Beschränkungen auferlegen, wenn immer Nachteile für ihn, die Menschheit, ja die gesamte Natur voraussehbar sind.

Die Vermehrung der Menschheit

Vor etwa 10.000 Jahren gab es schätzungsweise rund 1 Million Menschen auf der Erde. Sie lebten noch als nichtseßhafte Sammler, Jäger und Fischer, also als Wildbeuter, in einer von ihnen noch unberührten Naturlandschaft. Als unproduktiver Teil der damaligen Biosphäre waren sie auf das natürliche, pflanzliche und tierische Nahrungsangebot jener Zeit angewiesen, das ihre Bevölkerungszahl begrenzte.

Als Nomaden entfernten sie sich das erste Mal von dieser natürlichen Lebensweise. Sie wurden zwar noch immer nicht seßhaft, trieben aber jetzt Viehzucht und beweideten, mit ihren Herden wandernd, vorhandene Graslandschaften. Sie griffen nun schon aktiv in das Naturgeschehen ein und vergrößerten das ihnen zur Verfügung stehende Nahrungsangebot. Auch schützten sie sich bereits mit Kleidung und notdürftigen Behausungen vor klimatischen Unbilden. Sie verbesserten so ihre Lebensbedingungen und erweiterten ihren Lebensraum.

Jedoch erst als die Menschen seßhaft wurden, sich Wohnungen bauten und Wald rodeten, um es zu pflügen, darauf zu säen und zu ernten, aber auch Viehzucht zu treiben, wandelten sie Naturlandschaft in Kulturlandschaft um und machten den eigentlichen Schritt aus der Natur in die Zivilisation.

Die Erschöpfung des Bodens durch einseitige Feldwirtschaft erzwang die Brachlegung des bestellten Landes und Rodung neuer Flächen. Hinzu kamen Maßnahmen zur Be- bzw. Entwässerung von Steppen und Mooren und damit die Ausdehnung des Kulturlandes. Mit der Zeit gelang es dem Menschen dann alle Raubtiere, die seine natürlichen Konkurrenten waren, zu verdrängen oder gar auszurotten. Diese Umwandlung bestehender, natürlicher in künstliche Ökosysteme steigerte das Nahrungsangebot beträchtlich. Dadurch konnte sich die Bevölkerungszahl entsprechend vermehren, so daß sie bei Beginn unserer Zeitrechnung schon etwa 200 Millionen betrug und bis Mitte dieses Jahrtausends auf 500 Millionen anwuchs. Bis etwa 1830 verdoppelte sich dann diese Zahl nochmals auf eine Milliarde.

Während viele Völker auf der Stufe der Viehzüchter und Ackerbauern bis heute stehen blieben und sich nicht weiter entwickelten — wir nennen sie heute daher auch die unterentwickelten Länder —, setzten sich in den Industrieländern, basierend auf den Erkenntnissen der abendländischen Naturwissenschaften, langsam industrielle Techniken durch. Sie brachten die Mechanisierung der Landwirtschaft, vor allem aber künstliche Düngemethoden und chemische Bekämpfung von "Ungeziefer" und "Unkraut", was zu intensiver Bodenbewirtschaftung und ertragreicherer Nahrungsausbeute führte.

Die landwirtschaftliche Produktivität erhöhte sich gewaltig und erübrigte dabei die Menschen verschleißende Fronarbeit. Hinzu kamen Fortschritte in Hygiene und Medizin, die die Kindersterblichkeit wesentlich reduzierten und ganz allgemein die Lebenserwartung erhöhten. Nicht unerwähnt seien aber auch noch Praktiken, die die menschliche Fruchtbarkeit fördern, wie der Wegfall von Tabus beim Geschlechtsverkehr und hormonaler Empfängnisverhütung, letzteres bei Unterlassen des Stillens der Säuglinge über längere Zeiträume, oder das Verbot von Abtreibung und Kindstötung, was früher vielfach üblich war.

Neue Techniken vermehrten jeweils das Nahrungsangebot und gaben mehr Menschen Brot. So vermehrte sich die Menschheit, immer die Grenzen ihres Lebensraums suchend, bis heute mehr als exponentiel1„ Etwa ums Jahr 1930 erreichte sie schon 2 Milliarden und verdoppelte sich bereits wieder bis etwa 1975. Noch zur Jahrtausendwende wird sie bei gleichbleibendem Wachstum mehr als 6 Milliarden betragen. Zur Zeit werden auf der Erde täglich etwa 350.000 Kinder geboren und sterben 150.000 Menschen. So nimmt die Menschheit pro Tag um 200.000, pro Minute um 120 und pro Jahr um 70 Millionen Menschen zu.

War in der Vorzeit die Zuwachsrate nur etwa 0,002 %, so betrug sie um die Jahrtausendmitte schon 0,4%. und ist heute bei rund 2%. angekommen. D.h., daß in der Vorzeit das Wachstum der Bevölkerung etwa 1000 Jahre brauchte, wofür heute ein Jahr ausreicht. Dabei ist die Zuwachsrate in den unterentwickelten Erdregionen etwa dreimal so groß wie in den Industrieländern. In Afrika und Lateinamerika wird sich die Bevölkerung im Jahre 2000 gegenüber 1975 etwa verdoppelt haben. Beide Regionen zeigen die höchsten Zuwachsraten.

Der Grund für das Bevölkerungswachstum liegt einmal darin, daß man sich nicht so schnell an die Verringerung der Kindersterblichkeit, anpaßt. So war lange Zeit, die Geburt von vielen Kindern nötig, damit wenigstens zwei das zeugungsfähige Alter erreichten und die Eltern sich so fortpflanzen konnten. Nur so blieb die Bevölkerungszahl etwa konstant. Da aber bei Senkung der Kindersterblichkeit an der Kinderzahl festgehalten wurde, kamen plötzlich mehr Menschen ins zeugungsfähige Alter. Hat man ferner noch nicht, sozialen und wirtschaftlichen Wohlstand erreicht, fristet vielmehr sein Leben im Elend, so gewährt, der Geschlechtsverkehr den einzigen Genuß und die einzige Möglichkeit, sein Elend wenigstens zeitweise zu vergessen. Zudem sind Kinder der einzige Segen und die wirtschaftliche Sicherung des Alters in einer Gesellschaft, ohne soziale Sicherungen.

In den Industrieländern wurden hingegen aus der Großfamilie als Selbstversorgungseinheiten von der Gesellschaft abhängige Kleinfamilien, angewiesen auf staatliche Kranken-, Sozial- und Arbeitslosenversicherung. Familiäre Bindungen wurden durch gesetzliche, arbeitsrechtliche oder tarifliche Regelungen ersetzt. Komplexe Gesellschaftsstrukturen breiteten sich aus. Damit wurde die Altersversorgung von den Kindern auf die Gesellschaft verlagert und scheint Kinderreichtum nicht mehr nötig zu sein. Vielmehr scheinen höherer Lebensstandard, bessere Wohnverhältnisse und Gesundheit, Luxusgüter und Bildung unvereinbar zu sein mit hoher Fruchtbarkeit. Menschen, die im Überfluß leben, bieten sich andere Zerstreuung und Genüsse. Kann man in den armen Ländern ohne Kinder nicht reich werden, so mindern in den Wohlstandsländern doch viele Kinder regelrecht die Errungenschaften der Zivilisation.

Die vergleichsweise langsame technische Entwicklung in den Industrieländern wiederholt sich nun in den unterentwickelten Ländern überstürzt. Neue Techniken stoßen ungehindert auf alte Sozialstrukturen. Die Anpassung der Menschen und ihrer Gesellschaft, kann jedoch nicht so schnell erfolgen. Eine Bevölkerungsexplosion in der Dritten Welt ist die Folge.

Zusammenfassung 3

Der Stoffumsatz in der Natur erfolgt in allgemein geschlossenen Kreisläufen.
Nur bei nicht ganz geschlossenem Kohlenstoffkreislauf haben sich in der Erdgeschichte gewaltige organische Energielager gebildet.

Ökosysteme sind gegenüber kleinen Störungen der Selbstregulation fähig.
Diese Fähigkeit schwindet unter sich plötzlich stärker wandelnden Umweltbedingungen.

Die natürliche Auslese selektiert die jeweils geeignetsten Nachkommen für einen bestimmten Lebensraum.
Die Anpassung an neue Bedingungen ist jedoch erst nach vielen Generationen erreicht.

Besonders seine geistigen Fähigkeiten unterscheiden den Menschen von allen anderen Tieren.
Kommunikation und Lernfähigkeit ermöglichten schließlich eine kulturelle Evolution, die die biologische an Geschwindigkeit und Reichweite wesentlich übertrifft.

Industrielle Techniken in der Landwirtschaft, Erleichterungen in der menschlichen Arbeit, wie auch medizinische Errungenschaften haben unsere Lebensbedingungen wesentlich verbessert.
Das hat eine Bevölkerungsexplosion zur Folge.

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Max Albert 1987 Kritik an der vermeintlichen Vernunft