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Den Vögeln schöne Augen gemacht?

von Christoph Heilig

Studium Integrale Journal
15. Jahrgang / Heft 2 - Oktober 2008
Seite 102 - 104


Zusammenfassung: Ein aus der Gogo-Formation in Australien geborgenes Fossil der neu beschriebenen Panzerfisch-Art Materpiscis attenboroughi stellt den bisher ältesten Beleg für Viviparie (Lebendgeburt) innerhalb der Wirbeltiere dar. Es zeigt, dass damit schon 200 Millionen Jahre früher (nach herkömmlicher Datierung) als bisher bekannt Lebendgeburten stattgefunden haben. Der Fund wird kurz vorgestellt und seine Bedeutung für die Ursprungsfrage diskutiert. Er belegt aufs Neue die Existenz einer Vielfalt komplexer Problemlösungen schon zu einem frühen Zeitpunkt der Erdgeschichte. Daraus ergeben sich interessante Deutungsmöglichkeiten im Rahmen der teleologischen Ursprungssicht für das Paradigma der Grundtypenbiologie und das Konzept des „Frontloadings“.




Die Schönheit der Schmetterlinge
Abb. 1: Graubindiger Mohrenfalter (Erebia aethiops) mit relativ unspezifischen Augenflecken. Foto: R. Junker

Junker & Scherer (2006, 317) führen die farbenprächtige „Schönheit“ vieler Schmetterlinge im Sinn eines möglichen „Design-Signals“ an, das „unter der Voraussetzung von Schöpfung“ (so die Überschrift des Kapitels), als Ergebnis eines kreativen Aktes verstanden werden kann, der über den Gesichtspunkt bloßer Zweckmäßigkeit hinausgeht. Im Rahmen der Evolutionslehre, in welcher diese Schönheit das Produkt ungerichteter Evolutionsmechanismen sein soll, wurde postuliert, dass die vielen Farben und Formen abschreckend auf etwaige Jäger wirkten, sodass Individuen einer Population mit diesen farbenprächtigen Merkmalen einen Selektionsvorteil gegenüber anderen Individuen gehabt und sich mit der Zeit durchgesetzt hätten. Von besonderem Interesse für diesen Forschungsansatz sind besonders große und deutliche Musterungen auf den Flügeln der Schmetterlinge, die als “Augenflecken” bezeichnet werden (Abb. 1). Sie erinnern an Augen und man nahm bisher an, dass ihre Funktion darin besteht, etwaige Räuber zu verschrecken, da diese in ihrer eigentlichen Beute aufgrund der besonderen Zeichnung einen ihnen überlegenen Feind sehen.

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Augenflecken oder Flügelflecken?

Eine Studie von Stevens et al. (2008) rüttelt nun an dieser, seit dem 19. Jahrhundert vertretenen, aber meist unkritisch übernommenen und bis vor kurzem ungetesteten Anschauung. Stevens und Mitarbeiter fertigten dazu Beute-Imitationen an, die sie mit verschiedenen Musterungen versahen und – mit je einem Mehlwurm als essbarer Komponente bestückt – auf mehreren Bäumen platzierten. Es zeigte sich, dass Attrappen mit augenähnlicher Musterung ebenso oft attackiert wurden wie solche, deren Verzierungen nicht an Augen erinnerten. Vielmehr war es die Auffälligkeit der jeweiligen Zeichnung (unabhängig vom Grad an Augenähnlichkeit), welche die Räuber zu veranlassen schien, die „Beute“ in Ruhe zu lassen. Den Rückgriff auf eine Interpretation der Flügelzeichnungen bei Schmetterlingen als imitierte Augen lehnen die Autoren daher ab und schlagen den neutralen Begriff der „Flügelflecken“ vor.

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Evolution unspezifischer Details
Abb. 2: Die Unterseite des C-Falters (Polygonia c-album) mit einem weißen „C“ . Foto: R. Junker

Interessant sind die Ergebnisse von Stevens et al. (2008) in Bezug auf die Evolutionsbiologie in zweierlei Hinsicht: Erstens werfen sie die Frage auf, weshalb die natürliche Selektion Individuen mit augenähnlichen Flecken bevorzugt haben sollte, wenn doch der für diesen Fall bisher postulierte Motor – Schutz vor Räubern – keinen Unterschied zwischen Flecken mit und ohne Augenähnlichkeit macht. Dieses Problem ist jedoch ein vergleichsweise geringes, da die „Augen“flecken tatsächlich nur entfernt an Augen erinnern und diese Vorlage nicht sehr spezifiziert und detailgetreu wiedergeben. Dass solche Strukturen durch bloße Variation bereits bestehender Muster erreicht werden können, scheint im Bereich des Möglichen zu liegen. Dafür im Einzelnen „Intelligentes Design“ zu postulieren könnte sich leicht als ebenso unnötig erweisen, wie für die zahlreichen – mehr oder weniger exakt getroffenen – Buchstaben unseres Alphabets, die Sandved (1999) auf den Flügeln zahlreicher Schmetterlinge und Motten ausmachen konnte (vgl. Abb. 2). Bei solchen relativ unspezifischen Merkmalen können die Variationsmechanismen durchaus einmal einen „Zufallstreffer“ landen – auch wenn durch die (eben nicht sehr) spezifische Gestalt Räuber nicht stärker abgeschreckt werden als durch andere, bedeutungslose Formen. Daher ist es in solchen Fällen auch nicht nötig, einen intelligenten Designer zu postulieren, der das Motiv des Auges bzw. unser Alphabet kennt und gezielt auf diese Strukturen hin selektieren kann.1

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Detaillierte Komplexität
Abb. 3: Das Wandelnde Blatt. (Westfälisches Museum für Naturkunde)

Es gibt jedoch auch Fälle von Tarnung im Tierreich, in denen spezielle Strukturen ganz spezifisch und detailgetreu imitiert werden. In diesen Fällen ist die Vorlage des Merkmals nicht vage, sondern ganz klar zu erkennen. Es wäre beispielsweise interessant, den in der hier besprochenen Forschungsarbeit vorgestellten Ansatz einmal auf die Wandelnden Blätter (Phylliinae) (Abb. 3) anzuwenden: Würden die Attacken der Räuber zunehmen, wenn von diesen Tieren die imitierte Struktur weniger detailliert ausgebildet würde? Würde sich durch die Reduktion der Genauigkeit der spezifischen Wiedergabe der Tarnungs-Vorlagen kein Fitnessnachteil ergeben, wäre damit ein schwerwiegender Kritikpunkt an der Synthetischen Evolutionstheorie bestätigt. Denn dann könnte man im Umkehrschluss fragen, weshalb eine für die Vergangenheit postulierte „Verbesserung“ der Tarnung durch Mutation (noch detailgetreuere Übereinstimmung mit dem imitierten Objekt) sich durchsetzen konnte, obwohl dadurch wohl kein weiterer Selektionsvorteil entstand. Man sieht: Die heutige Evolutionstheorie hat nicht nur Probleme mit der Erklärung von großer Komplexität aufgrund der Grenzen der Triebfeder „Mutation“ (vgl. Behe 2007), sondern auch mit Eigenschaften, die für die andere Hauptkomponente „natürliche Selektion“, mit ihrer einzigen Bewertungsgröße „Fortpflanzungserfolg“ sozusagen „unsichtbare Details“ sind. Ein evolutionäres Problem stellen diese jedoch nur dann dar, wenn diese „Details“ hochspezifiziert sind – anders als im Fall der „Augen“flecken und Buchstaben. Diese Merkmale fallen durch die Maschen des Netzes der natürlichen Selektion und sind zugleich zu komplex um – ohne Selektion – als pure Zufallstreffer durch Gendrift zu entstehen. Wenn Detailliertheit (Problem für die Selektion) und Komplexität (Problem für die Mutationen) zusammenkommen, wird hier der Begriff der „Detaillierten Komplexität“ vorgeschlagen. Die Komplexität wird größer, wenn für ein neues Merkmal viele unabhängige Mutationen nötig sind und auf der anderen Seite nur wenige Mutations-Kombinationen das gewünschte Ereignis liefern. Die Menge passender Mutations-Kombinationen wird mit zunehmender spezifischer und detailgetreuer Wiedergabe der Zielstruktur immer kleiner (eine grobe Blattform eines Insekts auf mutativem Wege zu erreichen ist einfacher, als wenn es sich um ein ganz spezifisches Blatt einer bestimmten Art handeln soll). Wenn auf der einen Seite die Entstehung einer Struktur eine unwahrscheinliche Serie von Mutationsereignissen erfordert und auf der anderen Seite diese „Verbesserung“ durch die natürliche Selektion nicht bewertet werden kann, da sie sich nicht in einer Fitnesssteigerung niederschlägt, liegt „detaillierte Komplexität“ vor. Diese kann durchaus als Indiz dafür gewertet werden, dass der biologischen Realität ein Plan zu Grunde liegt, der nicht allein auf Zweckmäßigkeit und Überlebensvorteil reduziert werden kann, sondern auch andere – möglicherweise naturwissenschaftlich nicht fassbare – Elemente (z.B. Ästhetik) enthält.

„Darwinian Storytelling“ mag
überzeugend wirken, ist wissenschaftlich
gesehen jedoch ohne Aussagekraft.

Zweitens lässt sich eine allgemeinere Schlussfolgerung aus den Ergebnissen von Stevens et al. (2008) ableiten: Einmal mehr hat sich gezeigt, wie einfach es ist, sich „Geschichten“ über etwaige Selektionsvorteile bestimmter Merkmale auszudenken. Diese werden nicht selten unkritisch – beispielsweise in Lehrbüchern – wiedergegeben, ohne dass für die rein spekulativen Thesen jemals experimentelle Befunde vorgelegt würden. Anders als in diesem Fall ist dies oft auch gar nicht möglich, wenn es sich nämlich um schlecht testbare, historische und damit nicht-reproduzierbare Vorgänge handelt. Solches „Darwinian Storytelling“ mag überzeugend wirken, ist wissenschaftlich gesehen jedoch ohne Aussagekraft.

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Anmerkung

1 Das soll nicht heißen, dass hier davon ausgegangen wird, dass die Entstehung des auf vielerlei Weise variierten Programms zur Flügelverzierung ein Fall von Mikroevolution wäre. Zur Variation der Flügelflecken siehe Fehrer (2003).

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Literatur

Behe MJ (2007)
The Edge of Evolution: The Search for the Limits of Darwinism. New York.
Fehrer J (2003) „Evo-Devo“:
Bisher keine Lösung für Makroevolution. Neuer Trend in Richtung mikroevolutive Forschung. Stud. Int. J. 10, 34-36.
Junker R & Scherer S (2006)
Evolution. Ein kritisches Lehrbuch. Gießen, 6. Auflage.
Sanved KB (1999)
The Butterfly Alphabet. Scholastic inc.
Stevens M, Hardman CJ & Stubbins CL (2008)
Conspicuosness, not eye mimicry, makes „eyespots“ effective antipredator signals. Behav. Ecol. 19, 525-531.

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