Der Besuch des Galápagos-Archipels im Jahre 1835 war für Charles Darwin ein Schlüsselerlebnis, auch wenn er es sich nicht träumen ließ, dass sich sein 1859 erstmals veröffentlichtes Werk, “Die Entstehung der Arten”, zu einer Säule der Naturwissenschaft entwickeln sollte. Evolutionsbasierte Verfahren sind heute Alltag in gentechnischen Labors, im Gesundheitswesen, in der Forensik, im Ingenieurwesen oder in der Informatik. Möglicherweise hat ein kleiner Vogel, der Galápagos-Fink, den Weg zu den heutigen Anwendungen geebnet. Denn bereits 1839 erwähnte Darwin in seinem Reisebericht “The Voyage of the Beagle” (Die Fahrt der Beagle), dass eine Spezies an Finken zu verschiedenen Zwecken modifiziert worden sei.

Verblüffend ähnliche Galápagos-Finken-Arten

Das Galápagos-Archipel besteht aus zehn größeren und zahlreichen kleineren Inseln vulkanischen Ursprungs. Es liegt 1100 Kilometer westlich des südamerikanischen Festlands auf der Höhe des Äquators. Trotz der südlichen Lage bestimmt der kalte Humboldtstrom das Klima. Nur von Dezember bis März herrschen warme Meeresströmungen und das Wetter-Phänomen El-Nino bringt Regen. Auf jeder der Inseln herrschen zudem andere Verhältnisse. Von einer mit Kakteen übersäten trockenen Küstenzone, über Regenwald, bis zum grasbewachsenen baumlosen Hochland findet man die unterschiedlichsten Vegetationszonen.

Was Darwin besonders erstaunte, war, dass sich sämtliche dreizehn Vogelarten des Archipels verblüffend in Körperbau und Federkleid ähnelten. Die Unterschiede bestanden nur in der Lebens- und Ernährungsweise und in der Schnabelform. Vom spitzen dünnen Schnabel bis zum breiten kräftigen gab es alle Formen.

Beispielsweise ernährt sich der Mittel-Grundfink (Geospiza fortis) hauptsächlich von Samen, die er mit seinem kräftigen Schnabel knackt. Der Vampirfink (Geospiza difficilis) trinkt mit seinem spitzen, dünnen Schnabel das Blut anderer Finken. Der im Mangrovenwald lebende Baumfink (Camarhynchus heliobates) besitzt eine mittlere Schnabelgröße und ernährt sich von großen Insekten und Larven.

Was den Klerus auf die Palme trieb

Darwin kannte das Prinzip der Zuchtwahl, wie es beispielsweise von den Schafzüchtern seiner englischen Heimat angewendet wurde, um Schafe mit reichlich Wolle zu züchten. So musste sich ihm die Frage aufdrängen, wer auf den menschenleeren Galápagos-Inseln solch eine Zuchtwahl betrieben und damit die Schnabelform der Finken passend zur jeweiligen Ernährungsweise modifiziert hat. Die Antwort, die er mehr als zwanzig Jahre später lieferte, ohne die Finken nochmals zu erwähnen, war eine Sensation, die manche Kleriker als schlimme Verunglimpfung des religiösen Glaubens einstuften.

Darwin kam zu dem Schluss, dass es außer der vom Menschen durchgeführten Zuchtwahl auch eine von den Lebensbedingungen abhängige ‘natürliche Zuchtwahl’ gibt. In der Einleitung zu “Die Entstehung der Arten” schrieb er:

“Da viel mehr Einzelwesen jeder Art geboren werden, als fortleben können, und demzufolge das Ringen um Existenz beständig wiederkehren muss, so folgt daraus, dass ein Wesen, welches in irgendeiner für dasselbe vorteilhaften Weise von den übrigen auch nur etwas abweicht, unter denselben komplizierten und oft wechselnden Lebensbedingungen mehr Aussicht auf Fortbestehen hat und demnach bei der natürlichen Zuchtwahl im Vorteil ist. Eine solche zur Nachzucht ausgewählte Varietät strebt dann nach dem strengen Vererbungsgesetz, jedes Mal seine neue und abgeänderte Form fortzupflanzen.”

Was den Klerus auf die Palme trieb, war nicht, dass harte Lebensbedingungen zwangsläufig zu einer Selektion der Fittesten führen, sondern dass es offensichtlich keiner übernatürlichen Mächte bedarf, um auf diese Weise neue Arten entstehen zu lassen. Heutige Kreationisten können sich immer noch nicht damit abfinden.

Evolution ist überall

Nach 150 Jahren hat Darwins Evolutionstheorie trotz aller Prüfungen mehr Bestand denn je. Wie es sich für eine wissenschaftliche Theorie gehört, wurde sie nur um die neu hinzukommenden Erkenntnisse, den Mendelschen Regeln zur Vererbung und der Genetik, erweitert und abgewandelt.

Aus Darwins Erkenntnissen lässt sich ein evolutionäres Prinzip extrahieren, das heute in immer mehr praktischen Anwendungen genutzt wird. Dieses Prinzip kann auf jede beliebige Population von Individuen angewendet werden, bei denen die Individuen in ihren Eigenschaften und Merkmalen variieren. Als Individuen kommen nicht nur Lebewesen in Betracht, sondern beispielsweise auch Gene, Arzneistoffkombinationen, Bahnen von Kommunikationssatelliten, Brückenkonstruktionen, elektronische Schaltkreise, Robotersteuerungen oder Impfstoffe gegen die Geißeln der Menschheit.

Das evolutionäre Prinzip beruht auf einem Regelwerk, welches aus drei ganz einfachen Regeln besteht:

1. Selektiere die am besten geeigneten Individuen einer Population.
2. Erzeuge bei mindestens einem Individuum neue Eigenschaften oder Merkmale (Mutation).
3. Bilde eine neue Population durch Neukombination der Merkmale.

Bei der ‘natürlichen Zuchtwahl’ führt die Natur die Erzeugungsregel selbst durch, indem sie in einer Population immer wieder Individuen entstehen lässt, die andere Merkmale haben: z.B. andere Schnäbel bei den Galápagos-Finken. Die dritte Regel bedeutet in der Natur eine Rekombination der Gene durch Fortpflanzung. Dabei sind die Gene die Träger der Merkmale des biologischen Individuums, von dem auf diese Weise immer neue Arten entstehen.

Gewaltige Erfolge durch gerichtete Evolution

Die Individuen einer im Labor erzeugten Evolution sind Proteine, Gene, Bakterien, Viren oder auch Lösungsvarianten technischer Probleme. Die Erzeugung neuer Eigenschaften bedeutet hier eine Genmanipulation, eine neue Zusammensetzung der Arzneistoffkombination oder die Modifikation einer Lösungsvariante.

Die Erfolge einer gerichteten Evolution, wie die Anwendung des evolutionären Prinzips auch heißt, sind gewaltig. Bei Interferonen führte die Methode bereits zu Varianten der Immunproteine, welche die Vermehrung von Viren 250.000-mal wirksamer bremsen. Die Anwendung auf die Umlaufbahnen von Kommunikationssatelliten führte zu besonders geringen Signalverlusten. Der Sony-Roboterhund AIBO verbesserte sein Laufverhalten noch mal um 20 Prozent. Und die jährlich neuen Grippeimpfstoffe nehmen durch gerichtete Evolution sogar zukünftige Entwicklungen der Krankheitserreger vorweg, um Tausenden Menschen das Leben zu retten.

Kreationisten und Evolution

‘Schöpfung ohne Schöpfer’ ist nicht gegen irgendwelche Religionen gerichtet, sondern eine Methode, die Menschen bereits seit Jahrtausenden bei der Zuchtwahl von Haustieren und Pflanzen anwenden. Darwin hat nur entdeckt, dass die Natur sich der gleichen Methode bedient, indem sie bei harten äußeren Lebensbedingungen eine ‘natürliche‘ Zuchtwahl betreibt. Das evolutionäre Prinzip ist heute zu einer Säule der Naturwissenschaft geworden, ohne dem die moderne Biologie und Gentechnik nicht denkbar wäre. Sogar in technischen Bereichen wendet der Mensch eine gerichtete Evolution an, um größere Erfolge zu erzielen. Umso weniger verständlich ist es, wenn amerikanische Kreationisten versuchen, die Unterrichtung der Evolution in den Schulen durch das Argument “Evolutionsunterricht bedrohe Religion, Moral und Gesellschaft” zu verhindern. Sollten sie Erfolg haben, würde der biologischen Wissenschaft der Boden entzogen. Doch so weit darf es nicht kommen.