1/1969 - Leben und Ursprung

1 Leben und sein Ursprung

Alfven-1969

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Vor vier oder fünf Milliarden Jahren ballte sich eine gewaltige Wasserstoffmasse zu einer gigantischen Kugel — einer Kugel, die wir heute Sonne nennen. Diese Bildung war ein Resultat der Gravitation, die die Materie verdichtete und aufheizte. Als die Temperatur im Mittelpunkt der Sonne 15 oder 20 Milliarden Grad Celsius erreicht hatte, begannen Kernreaktionen in einem riesigen, seine Energie in den Weltraum ausstrahlenden Fusionsreaktor Wasserstoff in Helium umzuwandeln.

Seit mehreren Milliarden Jahren hat die Sonne etwa dieselbe Temperatur aufrechterhalten, und das wird auch für einige weitere Milliarden Jahre so sein. Zur gleichen Zeit, als die Sonne sich bildete, entstand um sie herum eine Anzahl von Planeten. Auf dem dritten Planeten entwickelte sich Leben.

Immer wieder haben Menschen Spekulationen über ein Leben auch auf den anderen Planeten angestellt; in der Phantasie haben sie die Venus und insbesondere den Mars bevölkert. Solche Spekulationen sind aber durch Tatsachen widerlegt worden: Eines der wesentlichen Ergebnisse der Weltraumforschung war die Erkenntnis, daß es höchst unwahrscheinlich sei, daß auf irgendeinem anderen Himmelskörper in der Nähe unserer Sonne Leben existiert. Wir sind allein; wir sind, zumindest in diesem Bereich des Weltraums, einzigartig. Und sollten wir irgendwo Gefährten haben, dann sind sie viele Lichtjahre von uns entfernt.

Nach ihrem Entstehen war die Erde unfruchtbar. Wir wissen nicht im einzelnen, wie Leben auf ihr entstand, aber wir können die wesentlichen Ereignisse rekonstruieren. Durch die Wirkung kosmischer Kräfte, durch Sonnenstrahlung und vielleicht auch durch elektrische Entladungen bildeten sich große Mengen sehr komplizierter Kohlenstoffverbindungen.

Kohlenstoffatome haben die bemerkenswerte Fähigkeit, sich zu langen Ketten oder Ringen zu verbinden, die noch andere Elemente enthalten, z.B. Wasserstoff und Sauerstoff. Fast alle Elemente — mit Ausnahme der inerten, d.h. keine chemischen Verbindungen eingehenden Edelgase — lassen sich in kompliziertere Atomstrukturen einfügen. Im Verlauf von Millionen und Abermillionen von Jahren wurden unglaublich komplexe Strukturen gebildet, und diese wiederum zerfielen und verwandelten sich durch ausgedehnte Prozesse zu weiteren Strukturen. Die Energie, die diese Veränderungen hervorrief, entstammte der von dem riesigen Fusionsreaktor im Zentrum der Sonne ausgehenden Strahlung.

Vielleicht nur ein einziges Mal, vielleicht aber auch viele Male bildete sich ein besonders großes Molekül, ein Makromolekül, heraus, das die primäre Eigenschaft des Lebens besaß: die Fähigkeit, sich fortzupflanzen. Es konnte nach Bedarf bestimmte Stoffe aus seiner Umgebung aufnehmen und sie zum Aufbau eines weiteren Makromoleküls von genau derselben Struktur verwenden. Das neue Molekül konnte von den Stoffen aus seiner Umwelt leben und zudem neue Moleküle seiner eigenen Art wieder und immer wieder hervorbringen.

Leben — eine Serie von Bevölkerungsexplosionen

Auf die ebengenannte Weise kam es zur ersten »Bevölkerungsexplosion«. Alle erreichbare Nahrung war von dem hungrigen primitiven Wesen verzehrt, das sich vermehrt hatte, bis der Mangel an Nahrung seiner zahlenmäßigen Expansion eine Grenze setzte.

Möglicherweise verhungerte die gesamte Kolonie. Oder aber es wurde, durch dieselben Prozesse, die früher stattgefunden hatten, an demselben Ort neue Nahrung produziert. Wenn das so war, konnte die Kolonie weiterexistieren. Vielleicht gelangten einige dieser primitiven Lebewesen durch Zufall in ein anderes Gebiet, wo es mehr Nahrung gab, und hier fand dann eine neue Bevölkerungsexplosion statt.

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Demzufolge entstand Leben auf diese Weise: Ein spezieller Typ molekularer Verbindung, fortpflanzungsfähig, vermehrte sich schnell, bis er allgemein verbreitet war. Gelegentlich aber stimmte eine der »Reproduktionen« nicht genau mit der ursprünglichen Form überein; es war eine Mutation, eine vererbbare Veränderung, eingetreten. Als Resultat solcher Mutationen entstand die große Anzahl unterschiedlicher Arten. Nach langer Zeit wurde eine hochkomplizierte Struktur, die Zelle, gebildet. Später verbanden sich viele Zellen zu multizellulären Gebilden: Pflanzen und Tieren. Doch eine Tendenz behielt das Leben bei — die Tendenz zur zum Tode oder beinahe zum Tode führenden »Bevölkerungsexplosion«.

Dieselbe Tendenz haftet immer noch allem Leben an. Ein Stück Käse wird schimmelig, weil zufällig eine Schimmelspore mit ihm in Berührung gekommen ist und sie sich sehr schnell zu vermehren beginnt. Wenn sich alle Nahrung - d.h. das Stück Käse - in Schimmel verwandelt hat, stirbt die gesamte Schimmelkolonie ab. Der Schimmel als Art kann nur dann weiterexistieren, wenn es in diesem - oder ähnlichen Fällen - einigen Schimmelsporen gelingt, ein anderes Stück Käse oder irgend etwas anderes, von dem sich ein Schimmelpilz ernähren kann, zu erreichen und erneut eine Bevölkerungsexplosion in Gang zu setzen. Ähnlich rasch vermehrt sich eine Mikrobe, die durch Zufall in den Schleim eines Menschen geraten ist, bis ein Medikament oder die Abwehrmechanismen des Körpers die ganze Kolonie abtöten. Diese Mikrobenart kann nur dann weiterexistieren, wenn einige der Angehörigen der Kolonie - oder ähnlicher Kolonien - in der Lage sind, sich auf einem anderen Menschen anzusiedeln.

Ein kompliziertes Lebewesen, z.B. ein Säugetier, besteht im wesentlichen aus einer ungeheuer großen Ansammlung von Zellen, aus Zellen, für die alle dasselbe Gesetz gilt. In dem Augenblick, da ein Spermatozoon in eine Eizelle dringt, setzt eine »Bevölkerungsexplosion« von Zellen ein. Das befruchtete Ei, die Zygote, beginnt sich zu teilen, wodurch sich die Anzahl von Zellen mit enormer Geschwindigkeit vergrößert. Milliarden von Zellen bilden sich.

Erstaunliche, durch Chromosomen gesteuerte Prozesse veranlassen diese Zellen, in Wechselwirkung zu treten und sich zu differenzieren. Die Zellstrukturen wiederum bilden ein kompliziertes Wesen, eine Anordnung von vielen Milliarden Zellen. Aber diese Kolonie kann nur bis zu einer bestimmten Grenze zunehmen. Für eine Reihe von Jahren vermag sie ihre Form und Funktion aufrechtzuerhalten; schließlich wird sie jedoch absterben. Fast alle durch das befruchtete Ei gebildeten Zellen sind dazu verurteilt, innerhalb einer bestimmten Zeit zu sterben. Nur wenige Ei- oder Samenzellen werden übrigbleiben, die weiterleben und abermals eine Kolonie von Zellen produzieren können.

Der Wohlfahrtsstaat der Zellen

Ordnet sich eine Gruppe von Zellen zu einem vielzelligen Tier an, dann entwickeln sich diese Zellen, sobald sie aufeinander einzuwirken beginnen, in unterschiedlicher Weise. Bei höherentwickelten Tieren bilden die Zellen so etwas wie eine gut organisierte Gemeinschaft. Statt ein freies, aber gefährliches Leben zu führen, gedeihen sie unter dem Schutz der Haut in einem Wohlfahrtsstaat von Zellen außerordentlich gut. Die Ernährungsorgane fungieren als die zentrale erhaltende Komponente der Gemeinschaft; denn sie wandeln die der Umwelt entnommenen Stoffe in eine Nährlösung um, die dann an alle Angehörigen der Gemeinschaft verteilt wird.

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Was die Warmblüter unter den Lebewesen anbetrifft, so leben ihre Zellen sogar in einem durch einen Thermostat gleichmäßig temperierten Haus. Die Zellen erhalten alles, was sie zum Leben benötigen; sie leben aber in einem Zustand der Subordination und haben viel von ihrer Freiheit und Individualität verloren. Sie müssen sich der Differenzierung unterwerfen: Einige Zellen werden in der Nahrungsfabrik eingesetzt, andere der Nahrungsverteilung und Nahrungslieferung zugeteilt. Wieder andere sind zu Nervenzellen spezialisiert, die für Meldungen über den Zustand der verschiedenen Teile des Organismus zuständig sind und auch die Verantwortung für Koordination und Administration innehaben.

Obwohl das Nervensystem den Körper regiert, ist seine Macht dennoch begrenzt, weil eine Reihe von Körperfunktionen durch Hormone oder andere chemische Substanzen geregelt wird. Außerdem gibt es nicht nur ein Nervensystem, sondern mehrere, zum Teil voneinander abhängige. Die Versorgungsprozesse von Kreislauf, Atmung und alle weiteren mehr »zivilen« Funktionen reguliert das vegetative Nervensystem in Zusammenarbeit mit den Hormonen. Teile des zentralen Nervensystems fungieren als das, was wir als »militärisch-industriellen« Teil bezeichnen könnten. Dieser Komplex hat die Aufgabe, die gesamte Gemeinschaft von Zellen mit einem Maximum an Fähigkeiten auszustatten, den Organismus zu schützen, seine Feinde zu bekämpfen und Nahrung zu besorgen. Er steuert Arme und Beine, und er koordiniert die Bewegungen, die bei einem Angriff, um sich ein Opfer zu verschaffen, oder, im Falle der Gefahr, zur Flucht notwendig sind.

Bei starken Anstrengungen kann er durch die Ausschüttung von Adrenalin, eines Hormons der Nebenniere, die zivile Administration mobilisieren. Die militärische Administration verfügt aber nicht über alle Macht: Die zivile Komponente kann sich selbst dadurch vor Überarbeitung schützen, daß sie den militärischen Komplex stillegt: sie läßt uns in Schlaf oder Bewußtlosigkeit sinken. Dieser Staat opfert erbarmungslos viele seiner Bürger. Tatsächlich besteht die äußerste Hautschicht im wesentlichen aus abgestorbenen Zellen. Geraten die komplizierten Funktionen dieser Gemeinschaft in völlige Unordnung, dann sterben, weil jede Zelle nach den Gesetzen des Wohlfahrtsstaates leben muß, alle Zellen ab.

Leben und Tod

Vorbedingung für das Leben ist die Vermeidung des Todes: des Todes des einzelnen und des Todes der gesamten Art. Keine hochentwickelte Spezies kann existieren, wenn ihr entweder der Instinkt zur Selbsterhaltung — Hunger, Furcht und andere selbsterhaltende Sinneswahrnehmungen - oder der Fortpflanzungsinstinkt - Sexualität und Aufzucht der Nachkommen — fehlt: Eigenschaften, die sich im Laufe von Jahrmillionen immer stärker entwickelt haben. Ihre große Bedeutung zeigt sich allein schon an der Tatsache, daß Nahrungsaufnahme und sexueller Verkehr zu den größten Annehmlichkeiten des Lebens geworden sind.

Aber in der Nachbarschaft des Lebens lauert immer der Tod. Leben bedeutet Veränderung, und die letzte Veränderung ist der Tod. Der Tod läßt sich jedoch, da man das Leben bis zu einem gewissen Grade stabilisieren kann, hinauszögern. Während die meisten Einzeller innerhalb einer Stunde oder einiger Tage sterben, können die höherentwickelten Lebewesen ein Alter bis zu vielleicht zehn Jahren oder hundert Jahren erreichen; einige wenige können sich sogar noch längere Zeit eines relativ stabilen Daseins erfreuen.

Das Leben der Art selbst kann sich über viele Tausende von Generationen erstrecken und zehntausend Jahre, ja, vielleicht hunderttausend Jahre einigermaßen konstant bleiben. Die Anzahl von Individuen in einer Spezies ist Schwankungen unterworfen.

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Das Leben einer Kolonie von Heuschrecken beispielsweise setzt sich aus einer Serie von Bevölkerungsexplosionen zusammen, denen dann ein Massensterben folgt — ein Zyklus, der dem des Schimmelpilzes sehr ähnlich ist. Aber viele andere Arten erfreuen sich eines einigermaßen stabilen Daseins. Bei ihnen nimmt die Zahl der Individuen während günstiger Jahre zu, während ungünstiger Jahre ab, aber nur innerhalb bestimmter Grenzen: Die für die Heuschrecken so verhängnisvolle uneingeschränkte Vermehrung ist ja auf ganz bestimmte Weise verhindert worden.

Obwohl für den Fortbestand der Art unerläßlich, muß die Fortpflanzung begrenzt werden. Eine Bevölkerungsexplosion, der nicht rechtzeitig Einhalt geboten wird, führt, und das ist ein einfaches mathematisches Theorem, zum Massensterben.

Das exponentielle Bevölkerungswachstum

Nehmen wir einmal an, daß eine Kolonie aus einhundert Nachkommen zeugenden Individuen besteht und daß einhundert dieser Nachkommen ein Alter erreichen, in dem sie selbst wieder Nachkommen zeugen. In einem solchen Fall wird die Zahl der Individuen in den nachfolgenden Generationen konstant bleiben. Legen wir aber zugrunde, daß jede Gruppe von einhundert Individuen zweihundert Nachkommen hervorbringt, wird sich die Bevölkerung in jeder Generation verdoppeln. Bei einer solchen Zuwachsrate wird sich die Bevölkerung nach zehn Generationen um mehr als das Tausendfache vergrößert haben; nach dreißig Generationen wird sie bis auf eine Milliarde angewachsen sein. Wenn wir in dieser Rechnung fortfahren, gelangen wir zu noch unvorstellbareren Zahlen.

Mathematiker nennen diese Art der Zunahme exponentielles Wachstum. Die Lebensspanne einer Art umfaßt oftmals Tausende von Generationen; verdoppelt sie sich aber in jeder Generation, kann sie nur noch mit einer Lebensspanne von höchstens zehn Generationen rechnen.

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Hält die Bevölkerungsexplosion an, wird mit mathematischer Gewißheit ein Massensterben die Folge sein. Wir haben hier den Kernpunkt des sogenannten Malthusianismus vor uns, einer Theorie, die von dem britischen Ökonomen Thomas Malthus um die Wende des 19. Jahrhunderts aufgestellt wurde.

Lassen Sie uns als Beispiel einmal die Zeitspanne von eintausend Generationen irgendeiner Spezies betrachten. Nehmen wir an, daß die Art sich nur sehr langsam vermehrt, so daß die Bevölkerung einer jeden Generation nur um 1 Prozent größer ist als die vorhergehende. Trotz einer solch geringen Zuwachsrate werden nach eintausend Generationen mehrere tausendmal mehr Individuen als in der ersten Generation vorhanden sein. Da selbst diese Zuwachsrate sich unkontrolliert fortsetzt, können wir schließen, daß im Durchschnitt nicht einmal eine Rate von 1 Prozent zulässig ist, wenn die Art überdauern soll. Folglich kann man mit Gewißheit sagen, daß eine Bevölkerungszunahme von 10 bis 100 Prozent pro Generation möglicherweise nicht mehr als einige wenige Generationen andauern kann. Halten wir uns immer wieder vor Augen, daß, wenn ein solcher Zuwachs über lange Zeit anhält, unweigerlich ein Massensterben die Folge wäre. Demnach kann keine Art lange überleben, wenn nicht ihre durchschnittliche Bevölkerungszuwachsrate in jeder nachfolgenden Generation nur wenig mehr als null beträgt.

Auf lange Sicht müssen Tod und Leben, das Überleben der gesamten Spezies betrachtet, einander ausgleichen. So muß im Durchschnitt für jedes neugeborene Individuum ein anderes sterben. Natürlich sind kurzzeitige Ausnahmen in dieser Gesetzlichkeit möglich. Die Waagschale des Lebens darf die Waagschale des Todes einige Generationen lang durchaus übertreffen, mit dem Resultat, daß die Art rasch zugenommen hat.

Aber das Gleichgewicht muß bald wiederhergestellt werden. Nähert eine Art sich ihrem Aussterben, übertrifft die Waagschale des Todes die des Lebens.

Jeden Sommer produziert ein Ahornbaum ganze Wolken von umhertaumelnden Samen. Während seines Lebens von vielleicht einhundert Jahren produziert er Millionen von Samen, Doch im Durchschnitt ist es nur einem von ihnen allen vorbehalten, selbst zu einem gleichgroßen Ahornbaum heranzuwachsen. Falls in der nächsten Generation durchschnittlich zwei neue Ahornbäume aus der Saat eines jeden Baumes heranwachsen sollten, würde sich ihre Zahl verdoppeln. Und hielte dieser Zuwachs an, hätte die Welt in einigen tausend Jahren für nichts anderes mehr Raum als für Ahornbäume. Im entgegengesetzten Falle, wenn nämlich nur jeder zweite Ahornbaum einen neuen Baum hervorbrächte, wäre diese Art in einigen tausend Jahren verschwunden.

Diese Ausführungen sind nur einfache Mathematik, der zufolge jede überlebende Spezies diese zwei Hauptmöglichkeiten hat: 1. die Zahl der Geburten steht annähernd konstant im Verhältnis 1:1 zur Zahl der Sterbenden, ohne große Abweichungen, so daß die Existenz der Art ungefährdet bleibt; 2. sie folgt dem Schema der zum Massensterben führenden Bevölkerungsexplosion. Einige der komplizierteren Tiere wählen die zweite Möglichkeit, sie vermehren sich sehr rasch und sterben dann in großer Zahl. Viele andere Arten jedoch, besonders die meisten Säugetiere und Pflanzen, haben eine recht stabile Existenz. Bei ihnen verändert sich die Geburtsrate nur sehr geringfügig.

Angesichts der Bevölkerungsexplosion, die die Menschheit zur Zeit durchmacht, ist es schwierig zu entscheiden, welcher der beiden Gruppen der Mensch angehört.

Leben — von außen und von innen her betrachtet

Ohne Frage hat Leben von außen her betrachtet ein völlig anderes Aussehen als von innen her betrachtet. Ein Metzger, der einen Ochsen schlachtet, bewertet ihn nach dem derzeitigen Preis für Rindfleisch. Wir können zwar kaum wissen, wie ein Ochse das Leben sieht, aber wir dürfen doch annehmen, daß sich seine »Weltanschauung« von der des Schlachters beträchtlich unterscheidet.

Ähnlich sehen Statistiker die Menschen als Registrierungsnummern mit dazugehörigen Informationsdaten. Für die Politiker sind sie zudem noch Steuerzahler und Wähler. Vom Standpunkt der Menschen selbst aus gesehen, sind andere Faktoren jedoch weitaus wichtiger. Tatsächlich könnte der Begriff »die Menschen« aufhören zu existieren und durch »eine Anzahl von Individuen« ersetzt werden; denn jeder einzelne sieht sich im Mittelpunkt seiner eigenen Welt. In jeder dieser Welten stehen die Statistiker und die Steuereinnehmer und das gesamte mächtige Establishment weit außen an der Peripherie, selbst wenn sie von diesem peripheren Standort aus manchmal unerfreuliche Angriffe auf den Mittelpunkt unternehmen.

Das Leben sieht demnach, wie wir oben schon festgestellt haben, von außen her bedeutend anders aus als von innen her: Unsere Welt hat dualistischen Charakter. Aber diese Eigenschaft ist für sie keineswegs einzigartig. Auch die Welt der Atome ist dualistisch. Wir können ein Atom entweder als einen von einer Elektronenhülle umgebenen Kern betrachten, in der die Elektronen wie Planeten um den Kern kreisen, oder als ein resonantes Feld von Elektronenwellen. Diese zwei Anschauungen, die Teilchen- und die Wellentheorie, ergänzen einander; sie sind scheinbar völlig unterschiedlich, in Wirklichkeit jedoch geraten sie niemals in Widerspruch zueinander.

Immer wieder tritt als Protektor die Unbestimmtheitsrelation auf, die besagt, daß es unmöglich ist, gleichzeitig Position und Bewegungsmoment eines Teilchens zu ermitteln; denn je genauer das eine bestimmt werden kann, um so weniger genau läßt sich das andere bestimmen. Damit wird möglich, die Welt der Atome auf zwei verschiedene Weisen zu untersuchen, wir haben Gelegenheit, das Atom unter zwei Blickwinkeln zu betrachten.

Das ebenfalls dualistische Leben ist der Welt der Atome vergleichbar. Wenn ein Mensch das Leben von innen her — d.h. sein eigenes Leben, seine eigene Gedankenwelt — überprüft, so tut er das auf eine Weise, die sich von der, wie er das Leben anderer Personen beurteilt, völlig unterscheidet: er selbst ist das Subjekt, das reagiert, fühlt, leidet, Freude empfindet, handelt, während andere Menschen Objekte sind, die er liebt oder haßt und deren Handlungen er wahrnimmt. Theoretisch wissen wir alle, daß andere Menschen die gleiche Seele und das gleiche Innenleben haben wie wir, aber oft ist es schwierig, das auch zu begreifen. Wir mögen dem Gebot, unseren Nächsten zu lieben, vielleicht durchaus zustimmen, aber es ist für den einzelnen eine zu schwere Aufgabe, sich selbst mit jedem anderen Menschen zu identifizieren und tief in seinem Herzen zu verstehen, daß jeder andere die gleichen schwierigen Lebensprobleme zu bewältigen hat wie er selbst.

Diese zwei Perspektiven, die innere und die äußere Perspektive, sind für das Leben von grundlegender Bedeutung. Die Probleme des menschlichen Bewußtseins, der Willensfreiheit und der moralischen Verantwortung sind weitere Aspekte dieses Dualismus.

Es sind Versuche unternommen worden, den Dualismus des Lebens mit dem Dualismus der atomaren Welt in Beziehung zu setzen. Einige Leute haben versucht, die Unbestimmtheitsrelation zur Erklärung der Willensfreiheit heranzuziehen. Derartige Überlegungen gehen wahrscheinlich in eine falsche Richtung. Natürlich bestehen zwischen den beiden Dualismen Ähnlichkeiten, aber die Analogie ist nur künstlicher Art.

Der Dualismus des Lebens gestattet uns, auf zweierlei Weise an das Geheimnis des Lebens — jene unglaubliche Komplikation Leben — heranzutreten. Die eine Möglichkeit — der Weg von innen her — ist die religiöse, humanitäre, künstlerische Betrachtungsweise, die andere — der Weg von außen her — die statistische, biologische, evolutionäre. Beide Annäherungen sind gleich wichtig. So wie wir in der Atomtheorie den Dualismus Welle-Teilchen akzeptieren müssen, so müssen wir auch das Leben gleichzeitig unter zwei Aspekten betrachten.

Bei der Entwicklung der Atomtheorie entdeckten die Wissenschaftler zunächst den Teilchen- und erst später den Wellencharakter des Atoms. Danach wurden diese beiden Erkenntnisse miteinander in Einklang gebracht. Es war eine Folge von Entdeckungen und Erkenntnissen, die sich im Verlauf von nur einem oder zwei Jahrzehnten ereignete. Doch das Atom ist von sehr einfacher Struktur, die gesamte Atomphysik im Vergleich zur Komplexität der bei der Betrachtung des Lebens auftretenden Probleme elementar. Der Versuch, das Leben zu verstehen, ist in Wirklichkeit ein gigantisches Unterfangen, das eigentlich kaum erst begonnen hat. Und wir haben keine Garantie dafür, daß der Mensch jemals in der Lage sein wird, es völlig zu verstehen.

Der erste Versuch einer Analyse des Lebens war die Annäherung von innen her. Zur Zeit der frühesten überlieferten Geschichte des Menschen stand dieses Problem im Mittelpunkt der theoretischen Untersuchungen. Die großen Religionen, die sich in der Zeit vor zwischen zwei- und viertausend Jahren entwickelten, waren Niederschlag der Ergebnisse dieser Introspektion des Menschen. Die Conditio humana, die Möglichkeit für die menschliche Seele, Frieden zu finden, die ethischen Aspekte zwischenmenschlicher Beziehungen waren schon zu jener Zeit mit einem Scharfsinn und einer tiefen Einsicht analysiert worden, die auch die heutige Wissenschaft kaum noch übertreffen kann.

Hierfür ist besonders die indische Literatur ein eindrucksvolles Beispiel. Die Übungen des Yoga, die strenge Askese, die Sinnlichkeit der klassischen indischen Abhandlungen über die Liebe, des Kamasutra, die Meditation und die logische Schärfe religiöser Spekulationen — dies alles vermittelt einen Eindruck vom Spektrum der Erfahrung, das sich durch die Ergebenheit gegenüber einem Glauben erzielen läßt.

Die Erforschung des Lebens von außen her besorgen Fachbereiche wie die Statistik, die Soziologie und die Neurophysiologie, um nur einige willkürliche Beispiele aufzuführen. Von speziellem Interesse ist dabei die Tatsache, daß Wissenschaftler zu analysieren begonnen haben, welche neurologischen Prozesse die verschiedenen Zustände des Geistes verursachen. Bald werden wir in der Lage sein, menschliches Denken vom rein naturwissenschaftlichen Standpunkt her zu untersuchen. Was wir aber bisher wissen, ist nicht viel mehr als ein bescheidener Anfang. Die Erforschung des Lebens von innen her verfügt über einen Vorsprung von mehr als zweitausend Jahren, und es wird die Wissenschaft auf ihrem Forschungsweg von außen her viel Zeit kosten, diesen Vorsprung aufzuholen. Erst dann, wenn sie ihn aufgeholt hat, werden wir zu einem dualistischen Verständnis des Lebens fähig sein.

Die Amöbe Scheherazade

Über das exponentielle Wachstum einer gegebenen Kolonie von Lebewesen, wie es von außen her gesehen wird, haben wir bereits gesprochen. Wie aber wird dieses Wachstum von innen her erfahren? Gehen wir einmal von der hypothetischen, wenn auch recht unsinnigen Annahme aus, eine Amöbe könne sich selbst und ihre Lebenssituation verstehen. Nehmen wir der Einfachheit halber darüber hinaus an, daß eine Amöbe, die genug Nahrung findet, sich einmal pro Tag teilt.

Das würde bedeuten, daß eine einzige Amöbe sich in einem Jahr zu 2365, d.h. mehr als 10100 Exemplaren vermehrt hat. Zwischen Leben und Tod muß nun sehr schnell wieder ein Gleichgewicht hergestellt werden; die Zahl der Toten muß mit der Zahl der Geburten im Durchschnitt übereinstimmen. Hören wir, was uns die hypothetische Amöbe Scheherazade über das exponentielle Wachstum zu erzählen hat:

»Ich entstand vor mehreren Millionen Jahren dank einer bestimmten Mutation. In Wirklichkeit könnte ich meine Vorfahren noch weiter zurück, ja tatsächlich bis an den Ursprung des Lebens aufspüren. Ich bin genau wie alle anderen Amöben, und trotzdem ist etwas Einmaliges an mir. Alle anderen Artgenossen sind gestorben, oder fast alle. Jedesmal, wenn ich eine andere Amöbe traf, war sie gewöhnlich innerhalb von einem Tag oder zwei Tagen tot. Von all meinen Freunden lebte von einer Milliarde nur eine einzige einen Monat lang, und von einer Milliarde Milliarden nur eine einzige zwei Monate lang. Ich indes scheine durch göttliche Gnade auserwählt zu sein. Ich blieb von allen Ereignissen, die die anderen vernichteten, auf höchst unglaubliche, bemerkenswerte Weise verschont. Es muß irgendeinen Gott geben, der mich auf solche Weise beschützt, oder aber irgendeine Vorsehung. Ich gehöre zweifellos zu den Auserwählten. Ich bin unsterblich. Also glaube ich an eine Vorsehung, ja, ich habe eine fast religiöse Haltung gegenüber dem Leben. Doch außer mir scheint es noch einige Amöben zu geben, die dasselbe Privileg der Unsterblichkeit genießen. Mit einigen von ihnen habe ich über mein Leben gesprochen, und dabei zeigte sich deutlich, daß sie alle überzeugt sind, auserwählt zu sein. Sie alle leben seit Millionen von Jahren, und alle blieben vor zahllosen Katastrophen bewahrt. Also glaube ich, daß wir alle unsterblich sind.«

Als Scheherazade ihre Geschichte beendet hatte, starb sie. Es war da kein grausamer Sultan, der sie enthaupten ließ.

Alles, was geschah, war, daß sie in die größte Rubrik der Statistik — die Rubrik für Todesfälle — eingetragen worden war. Von den Amöben, die sich nicht teilen, ist die Hälfte schon am nächsten Tag tot; nur eine einzige von einer Milliarde lebt noch nach einem Monat.

Selbst von den sich teilenden heute lebenden Amöben werden nur wenige Nachkommen haben, die nach Ablauf eines Monats noch am Leben sein werden. Millionen Jahre der wundersamsten Errettung geben keine Garantie für Unsterblichkeit. Im Gegenteil! Fast jede jetzt lebende Amöbe ist dem Tod sehr nahe. Mag sich ihre Vergangenheit auch über Millionen Jahre erstrecken — ihre Zukunft währt wahrscheinlich nur noch ein paar Tage. Einfache Statistik, aber von innen her gesehen! Ist die Situation der Menschheit der der Amöbe Scheherazade ähnlich? Der Mensch ist zum Beherrscher der Natur geworden. Bedeutet das aber auch, daß er nicht mehr den allgemeinen Gesetzen des Lebens unterworfen ist?

Die Regulierung der Bevölkerung

Der exponentielle Bevölkerungszuwachs ist ein mathematisches Modell, das uns wie viele solche Modelle über etwas Wichtiges informiert, hier über eine der Konditionen des Lebens. Aber das Leben ist viel zu komplex und viel zu wunderbar, als daß es mit Hilfe simpler Modelle voll und ganz erfaßt und verstanden werden könnte.

Betrachten wir in diesem Abschnitt einige typische Mechanismen der Bevölkerungsregulierung. Die Anzahl von Tieren einer bestimmten Kolonie hängt oft vom Gleichgewicht zwischen Nahrung und Feinden ab. Finden beispielsweise Hasen in einem bestimmten Gebiet viel Nahrung vor, vermehren sie sich so lange exponentiell, wie das Nahrungsangebot ausreicht.

Gleichzeitig aber sind die Hasen die Nahrung des Fuchses, und je mehr Hasen es gibt, um so mehr Nahrung bietet sich den Füchsen, so daß auch sie sich exponentiell vermehren. Die Folge ist eine komplexe Wechselwirkung zwischen Hasen, Hasenfutter, Füchsen und Nahrungsangebot für die Füchse. Letzteres wiederum begrenzt indes sowohl die Anzahl der Hasen als auch die der Füchse.

Dieses Beispiel veranschaulicht die zwei wichtigsten Regulierungsmechanismen einer Bevölkerung: Hungertod und gewaltsamer Tod. Ein dritter Mechanismus tritt hinzu: Krankheit. Für den Menschen und sehr wenige andere Spezies gibt es noch einen weiteren: Krieg. In Wirklichkeit jedoch wird die Größe einer Population im allgemeinen auf eine sehr viel kompliziertere Weise reguliert.

Biologen haben zahlreiche Untersuchungen angestellt, um herauszufinden, wie sich eine Gruppe entwickelt, wenn sie sich beliebig vermehren kann. Einige dieser Untersuchungen sind auch für die Situation der Menschheit relevant, z.B. der folgende Versuch: Einige Ratten, Männchen und Weibchen, werden in einen geräumigen Käfig gesperrt und mit reichlich Wasser und Nahrung versorgt. Der Käfig ist in zahlreiche Räume mit einem freien Durchgang dazwischen unterteilt. Anfangs vermehren sich die Ratten sehr rasch. Ein Weibchen wirft gewöhnlich fünf bis zehn Junge, und da reichlich Nahrung zur Verfügung steht, wachsen die meisten Jungen zu geschlechtsreifen Ratten heran, die sich abermals fortpflanzen. Am Anfang verläuft alles friedlich und harmonisch. Doch mit Zunahme der Bevölkerung beginnt sich das Verhalten der Ratten zu ändern. Kämpfe zwischen den Männchen werden mehr und mehr üblich, besonders an den Futterstellen, obwohl noch für jedes Tier genügend Nahrung vorhanden ist. Diese Streitigkeiten haben übrigens nicht den Tod zur Folge; sehr wenige Tiere, mit Ausnahme des Menschen, töten ihre Artgenossen.

In einer Kolonie von Ratten beginnt sich in dieser Phase so etwas wie eine Klassengesellschaft zu entwickeln. Die bei den Auseinandersetzungen siegreichen Ratten nehmen den besten Teil des Käfigs in Besitz, umgeben sich mit weiblichen Tieren und verteidigen ihre Stellung gegen die weniger aggressiven Ratten. Die Weibchen aber werden durch die Zusammendrängung immer stärker belästigt, vor allem bei der Aufzucht der Jungen gestört. Infolgedessen beginnen sie ihren Wurf zu vernachlässigen; manchmal fressen sie ihn sogar auf. Das Leben auf engstem Raum führt bei den Ratten also zu einer Veränderung ihres allgemeinen Verhaltens. Sie scheinen unter einem starken Streß zu stehen und werden zunehmend aggressiver.

Eine weitere Folge ist, daß sich die Zahl der Neugeborenen verringert und die Sterblichkeit unter den jungen Tieren rapide ansteigt. Schließlich ist das Gleichgewicht wiederhergestellt, und obwohl unbegrenzte Mengen Nahrung angeboten werden, nimmt die Zahl der Ratten nicht mehr zu. Der beschränkende Faktor scheint darin zu bestehen, daß das Zusammenleben bei hoher Bevölkerungsdichte zu unerfreulich geworden ist, zu streß- und spannungsgeladen. Ein grausames Experiment, würden wir sagen, aber kaum grausamer als jenes, das die Menschheit mit ihrer eigenen Bevölkerungsexplosion derzeit an sich selbst durchführt.

Aus anderen biologischen Untersuchungen wissen wir, daß einige Vogelarten über einen komplizierten sozialen Mechanismus verfügen, der die Größe ihrer Population regelt. Bei den Drosseln z.B. nimmt jedes Männchen ein bestimmtes Territorium in Besitz. Es setzt sich in die Spitze eines Baumes und kündet durch seinen Gesang seine Herrschaft über diesen Bezirk an. In unmittelbarer Nähe duldet es kein anderes Drosselmännchen. Da sein Gebiet groß genug ist, um seine Familie zu ernähren, braucht keines seiner Familienmitglieder zu hungern. Sollte es nun zu viele Drosseln geben, wird eine Reihe von ihnen innerhalb der weiteren Umgebung keine Lebensbasis finden.

Die betroffenen Tiere müssen deshalb in ein weniger günstiges Gebiet abwandern, wo es weit schwieriger sein wird, ein Weibchen zu finden und ein Nest zu bauen. Also werden weniger Nachkommen gezeugt — eine Selbstregulation, die wohl viel humaner ist als die zum Massensterben führende Bevölkerungsexplosion.

Das Leben in einem See

Wir haben nun einige Mechanismen behandelt, die der Bevölkerungsexplosion bestimmter Arten Einhalt gebieten. Um jedoch die Bevölkerungsexplosion im allgemeinen zu verstehen, müssen wir uns mit Ökologie befassen — mit der Interaktion aller Arten in einem bestimmten Gebiet, damit, wie sie sich vermehren und einander beeinträchtigen, wie sie die zur Verfügung stehende Nahrung konsumieren und Abfall erzeugen, wie sie auf unterschiedliche Weise eine Koexistenz, das Gleichgewicht herstellen.

Wir haben festgestellt, daß Zellen miteinander kooperieren und einen Wohlfahrtsstaat, einen Organismus bilden können: eine Pflanze oder ein Tier. Aber der Prozeß der Integration einer Anzahl kleiner, lebendiger Einheiten zu einer größeren Kolonie ist, obwohl der nächste Schritt einen ganz andersartigen Charakter hat, mit diesem Stadium noch an keinem Ende angelangt. Alle in einem Gebiet lebenden Pflanzen und Tiere wirken so aufeinander ein, daß das Leben eines jeden einzelnen bis zu einem gewissen Grade das Leben jedes anderen beeinflußt. Die Lebewesen bilden eine sogenannte ökologische Einheit: Jeder von ihnen stellt einen Teil der Umwelt des anderen dar. Ein See, ein Wald, eine Wiese — sie alle bilden jedes für sich ein ökologisches System, ein System, das sich mit der Zeit ändern kann: Auf einer Wiese können Bäume zu wachsen beginnen und sie in einen Wald verwandeln.

Meistens jedoch behält ein Gebiet seinen Charakter lange Zeit bei und bleibt jahre- oder jahrhundertelang von denselben Arten in annähernd derselben Anzahl besiedelt.

Typische Beispiele für ein ökologisches System sind oft kleine Seen, weil ihre Bewohner auf das angrenzende Gebiet, biologisch gesehen, nicht sehr stark einwirken. Im See findet zwischen Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen eine komplizierte Wechselwirkung statt. Die Pflanzen bilden die Nahrung für Insekten, Larven und kleine Fische, die selbst wiederum die Nahrung für große Fische sind. Absterbende Pflanzen und Tiere sind hinwieder die Nahrung für eine Vielzahl von Mikroorganismen, die aus den toten Lebewesen neue chemische Verbindungen herstellen, von denen einige immer wieder in den Lebenszyklus des Sees zurückgespeist werden.

Alle diese biologischen Prozesse finden im Wasser statt, das dem See von Flüssen und Quellen zugeführt wird; diese liefern auch Mineralsalze, Sand und Schlamm. Zusätzlich werden zumindest teilweise die zum Leben notwendigen Gase Sauerstoff und Kohlendioxid durch Absorption der Luft an der Wasseroberfläche gewonnen. Die zur Aufrechterhaltung aller Prozesse notwendige Energie entstammt dem Sonnenlicht. Der Zustand eines Sees ändert sich mit der Jahreszeit. Im Winter friert er vielleicht zu, im Frühling steigt der Wasserspiegel, im Sommer kann der See kurz vor dem Austrocknen stehen. Diese Bedingungen beeinflussen das Leben im See, und nur die dem jährlichen Zyklus standhaltenden Arten können überleben. Dieser Typ saisonaler Schwankung ist einer der Mechanismen, der die geeigneten Arten auswählt und die Ökologie des Sees determiniert.

In der Gemeinschaft des Sees findet zwischen den Mitgliedern Kooperation statt, aber auch Wettstreit, Kampf ums Überleben sowohl zwischen Artgenossen wie auch zwischen den Arten.

Unter bestimmten Bedingungen aber hat dieser Wettstreit ein Gleichgewicht zur Folge: Im See herrscht insofern Stabilität, als Jahrhunderte- oder jahrtausendelang dieselben Arten in ihm leben. Vielleicht variiert die Anzahl von Mitgliedern jeder Art von Jahr zu Jahr; möglicherweise hält sie sich aber auch für sehr lange Zeit im Durchschnitt recht konstant.

Bis zu einem gewissen Grad kann man das gesamte Ökosystem See als einen Makroorganismus betrachten. Bei den meisten Organismen, Tieren oder Pflanzen, werden Zellen geboren, sterben Zellen wieder ab, während das Leben des gesamten Organismus sich aber über eine Zeit erstrecken kann, die die Lebensdauer einer einzelnen Zelle weit übersteigt. In einem See stirbt jedes Einzellebewesen innerhalb einer Spanne von, sagen wir, Jahren — die Art und das gesamte Ökosystem können Jahrtausende Bestand haben.

Trotzdem ist die Lebensdauer eines Sees nicht unbegrenzt. Alle heute existierenden kleinen Seen sind, vom geologischen Standpunkt aus gesehen, jung, d.h. sie sind nicht einmal hunderttausend oder eine Million Jahre alt. Die Todesursachen eines Sees sind mit denen des Menschen vergleichbar: eine von außen einwirkende Katastrophe, Verlust der Lebensgrundlagen, hohes Alter.

Verändert sich die geologische Struktur des Gebietes, in dem der See liegt, können sich natürlich auch die dem See Wasser zuführenden Flüsse verändern, so daß der See schließlich austrocknet. Oder das Klima wandelt sich, so daß in dem den See mit Wasser versorgenden Gebiet nicht mehr ausreichend Niederschläge fallen. Dann kann sich das Seegebiet in eine Wüste verwandeln, und außer einigen geologischen Ablagerungen, anhand deren ein Geologe nach dem Tode noch die Lebensgeschichte des Sees rekonstruieren kann, bleibt nichts vom See erhalten.

Heute ist für den Tod vieler Seen der Mensch verantwortlich, ob er das Sterben des Sees nun durch übermäßige Entnahme von Wasser, z.B. zur Bewässerung, oder — sehr oft — durch Verunreinigung herbeiführt.

Aber dieses Problem wollen wir in diesem Kapitel nicht erörtern. Statt dessen wollen wir einen See betrachten, der schon mehrere Millionen Jahre bestand, ehe Homo pollutans sein Werk begann. Schon zu jener Zeit war die normale Todesursache eines Sees »Verschmutzung«, eine Verschmutzung, die allerdings durch das Leben im See selbst (meistens durch pflanzliches Leben) verursacht wurde. Obwohl das Ökosystem See für Jahrhunderte oder sogar Jahrtausende im Gleichgewicht zu sein scheint, findet ständig eine langsame Evolution statt, und sie bringt mit sich, daß Leben im See selbstzerstörerisch wirkt, analog den Prozessen in unserem Körper: Geht die natürliche Lebensspanne eines Menschen ihrem Ende zu, wirken die biologischen Prozesse in seinem Körper selbstzerstörend.

Der Charakter eines Sees weist, von klimatischen und geologischen Bedingungen abhängig, enorme Unterschiede auf. Ein See kann z.B. durch geologische Kräfte gebildet worden sein, die ein Becken formten, ein Becken, in dem sich Wasser ansammelte, oder durch einen Klimawechsel, wie er in Nordeuropa am Ende der Eiszeit auftrat. Ursprünglich mag der See ganz klares Wasser, am Boden sauberen Sand und eine spärliche Vegetation aufgewiesen haben. Dann wuchsen dort einige Pflanzen, von ihnen ernährten sich einige Fischarten, und Mikroorganismen verarbeiteten die organischen Stoffe. Das waren die ersten Stadien, als das Leben in ein unbewohntes, fast unberührtes Gebiet vordrang. Aber nicht alle organischen Stoffe wurden wieder in Umlauf gebracht. Ein Teil setzte sich am Boden ab, Schlamm bildete sich, und die erste Folge war, daß der See günstigere Bedingungen für organisches Leben erhielt. Die »Pioniere« vermehrten sich, die Vegetation wurde langsam üppiger, und es wurden mehr Tiere hervorgebracht.

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Betrachtet man diesen Ablauf in einer Zeitskala von Jahrzehnten und Jahrhunderten, so schien die Ökologie in einem Gleichgewicht zu stehen — einem »Gleichgewicht«, das freilich allmählich verändert wurde. Mehr und mehr Schlamm sammelte sich am Boden an, die Vegetation wurde dichter, vielleicht sank der Sauerstoffgehalt, und es bildeten sich »Elendsviertel« mit hoher Bevölkerungsdichte und Nahrungsmangel. Schließlich verwandelte sich der See in einen Sumpf, später vielleicht sogar in einen Wald oder eine Wiese. Einige Fischarten und andere Lebewesen sind vielleicht durch rechtzeitiges Verlassen des Sees durch seinen natürlichen Abfluß dem Tode entronnen. Die übrigen Kolonien starben ab. Ein neues Ökosystem, vielleicht eines mit Wiesenblumen und weidendem Vieh, nahm von diesem Gebiet Besitz.

Warum vernichtete sich das Leben im See selbst? Fehlte ihm der Selbsterhaltungstrieb, der dem Leben gewöhnlich zu eigen ist?

Die Antwort lautet: Ja. Alle Tiere und Pflanzen verfügen über bestimmte Mechanismen, die ihnen ihr eigenes Leben erhalten helfen, und jede Spezies besitzt einen arterhaltenden Mechanismus. Nur: ein Ökosystem hat diese Eigenschaft nicht. Jedes Einzellebewesen, ob Pflanze oder Tier, kämpft um sein Leben und nimmt Nahrung auf, wo immer es kann. Jede Spezies sichert ihren Bestand dadurch, daß sie so schnell wie möglich neue Individuen hervorbringt. Es besteht eine Reihe von autonomen Prozessen dieses Typs, die, wenn der See noch jung ist, zusammenwirken. Doch das endgültige Ergebnis all dieser Aktivität ist die allmähliche Verschlechterung der allgemeinen Bedingungen. Das Lebensnotwendige wird immer knapper, die Abfallprodukte immer erdrückender. Und dann kommt es durch den verzweifelten Kampf um das individuelle Überleben und das der Art zu jenen Bedingungen, die die Verschlechterung der Lebensverhältnisse herbeiführen. Die Lebensgier eines jeden bedeutet den Tod eines jeden.

Nehmen wir an, es hätte einen Ökologen gegeben, der all diese Vorgänge durchschaute und den See retten wollte. Er würde erkennen, daß die verschiedenen Arten, wären sie nur ein bißchen weniger ehrgeizig, sich selbst und jeden anderen retten könnten. Er könnte ihnen folgenden Rat geben:

»Alles etwas langsamer! Vermehrt euch nicht mit einer so hohen Geschwindigkeit. Das Lebensnotwendige reicht für die gegenwärtige Expansionsrate nicht; euer eigener Abfall wird euch erdrücken. Ihr dürft nicht weiterhin soviel Schlamm am Boden ablagern.«

Aber keines der Einzellebewesen und keine der Arten würde auf ihn hören. Sie würden alle in einer den Tod bedeutenden Weise weiter um ihr Dasein kämpfen.

Mit der Biosphäre — der Zusammenfassung allen Lebens auf unserem Planeten — haben wir ein noch sehr viel komplizierteres ökologisches System vor uns als das Ökosystem eines kleinen Sees. Aber vielleicht sind die allgemeinen Lebensgesetze dieselben. Ob wir diese Gesetze erkennen oder nicht, wird für die Zukunft des Menschen entscheidend sein. Wird unsere Spezies wie alle jene Arten, die unseren See bewohnten, zum Tode verurteilt sein, oder wird die Spezies Mensch überleben? Und wenn ja, wie lange wird sie es? Ehe wir diese Frage beantworten, müssen wir zunächst einen Blick auf die Position des Menschen in der Biosphäre werfen.

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Hannes und Kerstin Alfvén M-70 Die Menschheit der siebziger Jahre