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- Herausgeber: Klett-Cotta
- Kategorie: Geisteswissenschaft
- Sprache: Deutsch
»Dies ist ein außergewöhnliches Buch, eine tiefgründige Geschichte von uns selbst.« Eric R. Kandel, Nobelpreisträger für Medizin 2000 Die Urgeschichte des Bewusstseins bei Mensch und Tier entfaltet Joseph LeDoux als überwältigendes Epos: Vier Milliarden Jahre dauerte bereits die Evolution vom Einzeller bis zum Gehirn bei Mensch und Tier. Das menschliche (Selbst)Bewusstsein eröffnet Chancen und Gefahren. Um sie zu begreifen, geht LeDoux zurück an den Beginn der Evolution auf der Erde. Das unendliche Panorama des Lebens rollt Joseph LeDoux, einer der weltweit führenden Neurowissenschaftler, als Naturgeschichte auf, um bisher kaum erahnte Perspektiven zu eröffnen. Packend verdichtet sich dieser großartige Überblick zur verblüffenden Einsicht, wie sehr wir unseren Vorfahren ähneln, deren Spuren noch immer in uns zu finden sind. Wie haben sich Nervensysteme vom Einzeller bis hin zu den Tieren immer vielschichtiger aufgebaut? Wie konnten sich Gehirne bei Primaten und Menschen ausbilden? Wie erlangten wir Bewusstsein? Und warum ereignet sich das »Wunder der Selbsterkenntnis« überhaupt? Welche Chancen und Gefahren bedeutet es heute, am Ende des Anthropozäns, ein selbstbewusster Mensch zu sein? Joseph LeDoux beschreibt die Vor- und Frühgeschichte des menschlichen Selbstbewusstseins, die mehr als vier Milliarden Jahre umgreift. Es ist eine umfassende Urgeschichte von fast allem, was den Menschen kennzeichnet, ausmacht und ihn so einzigartig und so bedrohlich für Natur, Tier und sich selbst werden ließ.
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Seitenzahl: 687
Veröffentlichungsjahr: 2021
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Joseph LeDoux
Bewusstsein
Die ersten vier Milliarden Jahre
Aus dem amerikanischen Englisch übersetzt von Elsbeth Ranke und Sabine Reinhardus
Klett-Cotta
Impressum
Dieses E-Book basiert auf der aktuellen Auflage der Printausgabe.
Klett-Cotta
www.klett-cotta.de
Die Originalausgabe erschien unter dem Titel: »The Deep History of Ourselves. The Four-Billion-Year Story of How We Got Conscious Brains« bei Viking (Penguin Random House LLC), New York
© 2019 by Joseph LeDoux
Für die deutsche Ausgabe
© 2021 by J. G. Cotta’sche Buchhandlung
Nachfolger GmbH, gegr. 1659, Stuttgart
Alle deutschsprachigen Rechte vorbehalten
Cover: Rothfos & Gabler, Hamburg unter Verwendung einer Abbildung von © Andrzej Wojcicki / Science Photo Library
Gesetzt von C.H.Beck.Media.Solutions, Nördlingen
Alle Illustrationen: © Caio Da Silva Sorrentino
Lektorat: Michael Lenkeit, Stuttgart
Gedruckt und gebunden von Friedrich Pustet GmbH Co KG, Regensburg
ISBN 978-3-608-98331-9
E-Book ISBN 978-3-608-11656-4
Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der
Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind
im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.
Inhalt
Vorbemerkung und Dank
Bewusstsein
Prolog
Warum nur …?
Teil 1
Unser Platz in der Natur
Kapitel 1
Tiefe Wurzeln
Kapitel 2
Der Baum des Lebens
Kapitel 3
Das Entstehen der Reiche
Kapitel 4
Gemeinsame Abstammung
Kapitel 5
Ein Lebe-Wesen
Teil 2
Überleben und Verhalten
Kapitel 6
Das Verhalten von Organismen
Kapitel 7
Über tierisches Verhalten hinaus
Kapitel 8
Die frühesten Überlebenden
Kapitel 9
Überlebensstrategien und -taktiken
Kapitel 10
Verhalten neu denken
Teil 3
Mikrobielles Leben
Kapitel 11
Am Anfang
Kapitel 12
Das Leben an sich
Kapitel 13
Überlebensmaschinen
Kapitel 14
Das Aufkommen von Organellen
Kapitel 15
Der Zusammenschluss von LUCAs Kindern
Kapitel 16
Altem Leben ein neues einhauchen
Teil 4
Der Übergang zur Komplexität
Kapitel 17
Auf die Größe kommt es an
Kapitel 18
Die sexuelle Revolution
Kapitel 19
Die mitochondriale Eva, Jesse James und der Ursprung der Sexualität
Kapitel 20
Kolonialzeit
Kapitel 21
Die zwei Stufen der Evolution
Kapitel 22
Sich durch den Engpass zwängen
Teil 5
… und die Tiere erfanden Neuronen
Kapitel 23
Was ist ein Tier?
Kapitel 24
Bescheidene Anfänge
Kapitel 25
Tiere nehmen Form an
Kapitel 26
Das Kunststück Neuronen
Kapitel 27
Die Entstehung von Neuronen und Nervensystemen
Teil 6
Metazoische Wegmarken im Ozean
Kapitel 28
Augen voraus
Kapitel 29
Gewebefragen
Kapitel 30
Oral oder anal
Kapitel 31
Tiefsee-Neumünder als Bindeglied zu unserer Vergangenheit
Kapitel 32
Es waren einst zwei Stränge
Teil 7
Das Aufkommen der Wirbeltiere
Kapitel 33
Der Bauplan der Wirbeltiere
Kapitel 34
Das Wasserleben
Kapitel 35
An Land
Kapitel 36
Eine ganz besondere Milchstraße
Teil 8
Leitern und Bäume im Gehirn der Wirbeltiere
Kapitel 37
Der Neuro-Bauplan bei Wirbeltieren
Kapitel 38
Edingers Stufenleiter
Kapitel 39
Die dreieinige Versuchung
Kapitel 40
Darwins erratische Emotionspsychologie
Kapitel 41
Wie basal sind Basisemotionen?
Teil 9
Der Beginn der Kognition
Kapitel 42
Denkende Wesen
Kapitel 43
Kognition im Revier der Behavioristen
Kapitel 44
Die Evolution der Verhaltensflexibilität
Teil 10
Überleben (und Gedeihen) durch Denken
Kapitel 45
Deliberation
Kapitel 46
Die Maschine der deliberativen Kognition
Kapitel 47
Plaudern
Teil 11
Kognitive Hardware
Kapitel 48
Gemeinsame Schaltkreise von Wahrnehmung und Gedächtnis
Kapitel 49
Kognitives Bündnis
Kapitel 50
Das neu verschaltete Hirn auf Hochtouren
Teil 12
Subjektivität
Kapitel 51
Da sein
Kapitel 52
Was bedeutet es, sich bewusst zu sein?
Kapitel 53
Hoch und höher
Kapitel 54
Höhere Wahrnehmung im Gehirn
Teil 13
Bewusstsein im Spiegel der Erinnerungen
Kapitel 55
Die Erfindung des Erlebens
Kapitel 56
Ach, Erinnerung
Kapitel 57
Erinnerungen verorten
Kapitel 58
Wahrnehmung höherer Ordnung durch das Brennglas des Gedächtnisses
Teil 14
Untiefen
Kapitel 59
Das verzwickte Problem des Fremdpsychischen
Kapitel 60
Sich an das Bewusstsein anschleichen
Kapitel 61
Spielarten des Geistes
Teil 15
Emotionale Subjektivität
Kapitel 62
Der unsichere Boden der emotionalen Semantik
Kapitel 63
Überlebenssichernde Schaltkreise
Kapitel 64
Nachdenkliche Gefühle
Kapitel 65
HOT – das emotionale Gehirn auf Hochtouren
Kapitel 66
Überleben dauert lange Zeit – Emotionen sind flüchtige Augenblicke
Epilog
Überleben wir unser selbst-bewusstes Selbst?
Hauptereignisse in der Geschichte der Lebewesen
Anhang
Zeitleiste zur Geschichte des Lebens
Anmerkungen
Kapitel 1 · Tiefe Wurzeln
Kapitel 3 · Das Entstehen der Reiche
Kapitel 4 · Gemeinsame Abstammung
Kapitel 9 · Überlebensstrategien und -taktiken
Kapitel 11 · Am Anfang
Kapitel 12 · Das Leben an sich
Kapitel 16 · Altem Leben ein neues einhauchen
Kapitel 20 · Kolonialzeit
Kapitel 21 · Die zwei Stufen der Evolution
Kapitel 23 · Was ist ein Tier?
Kapitel 24 · Bescheidene Anfänge
Kapitel 29 · Gewebefragen
Kapitel 31 · Tiefsee-Neumünder als Bindeglied zu unserer Vergangenheit
Kapitel 32 · Es waren einst zwei Stränge
Kapitel 33 · Der Bauplan der Wirbeltiere
Kapitel 34 · Das Wasserleben
Kapitel 36 · Eine ganz besondere Milchstraße
Kapitel 38 · Edingers Stufenleiter
Kapitel 39 · Die dreieinige Versuchung
Kapitel 40 · Darwins erratische Emotionspsychologie
Kapitel 41 · Wie basal sind Basisemotionen?
Kapitel 43 · Kognition im Revier der Behavioristen
Kapitel 44 · Die Evolution der Verhaltensflexibilität
Kapitel 45 · Deliberation
Kapitel 48 · Gemeinsame Schaltkreise von Wahrnehmung und Gedächtnis
Kapitel 49 · Kognitives Bündnis
Kapitel 50 · Das neu verschaltete Hirn auf Hochtouren
Kapitel 51 · Da sein
Kapitel 52 · Was bedeutet es, sich bewusst zu sein?
Kapitel 53 · Hoch und höher
Kapitel 54 · Höhere Wahrnehmung im Gehirn
Kapitel 56 · Ach, Erinnerung
Kapitel 58 · Wahrnehmung höherer Ordnung durch das Brennglas des Gedächtnisses
Kapitel 59 · Das verzwickte Problem des Fremdpsychischen
Kapitel 61 · Spielarten des Geistes
Kapitel 62 · Der unsichere Boden der emotionalen Semantik
Kapitel 64 · Nachdenkliche Gefühle
Epilog · Überleben wir unser selbst-bewusstes Selbst?
Zeitleiste zur Geschichte des Lebens
Auswahlbibliografie
Vorwort
Prolog · Warum nur … ?
Teil 1 · Unser Platz in der Natur
Kapitel 1 · Tiefe Wurzeln
Kapitel 2 · Der Baum des Lebens
Kapitel 3 · Das Entstehen der Reiche
Kapitel 4 · Gemeinsame Abstammung
Kapitel 5 · Ein Lebe-Wesen
Teil 2 · Überleben und Verhalten
Kapitel 6 · Das Verhalten von Organismen
Kapitel 7 · Über tierisches Verhalten hinaus
Kapitel 8 · Die frühesten Überlebenden
Kapitel 9 · Überlebensstrategien und -taktiken
Kapitel 10 · Verhalten neu denken
Teil 3 · Mikrobielles Leben
Kapitel 11 · Am Anfang
Kapitel 12 · Das Leben an sich
Kapitel 13 · Überlebensmaschinen
Kapitel 14 · Das Aufkommen von Organellen
Kapitel 15 · Der Zusammenschluss von
LUCA
s Kindern
Kapitel 16 · Altem Leben ein neues einhauchen
Teil 4 · Der Übergang zur Komplexität
Kapitel 17 · Auf die Größe kommt es an
Kapitel 18 · Die sexuelle Revolution
Kapitel 19 · Die mitochondriale Eva, Jesse James und der Ursprung der Sexualität
Kapitel 20 · Kolonialzeit
Kapitel 21 · Die zwei Stufen der Evolution
Kapitel 22 · Sich durch den Engpass zwängen
Teil 5 · … und die Tiere erfanden Neuronen
Kapitel 23 · Was ist ein Tier?
Kapitel 24 · Bescheidene Anfänge
Kapitel 25 · Tiere nehmen Form an
Kapitel 26 · Das Kunststück Neuronen
Kapitel 27 · Die Entstehung von Neuronen und Nervensystemen
Teil 6 · Metazoische Wegmarken im Ozean
Kapitel 28 · Augen voraus
Kapitel 29 · Gewebefragen
Kapitel 30 · Oral oder anal
Kapitel 31 · Tiefsee-Neumünder als Bindeglied zu unserer Vergangenheit
Kapitel 32 · Es waren einst zwei Stränge
Teil 7 · Das Aufkommen der Wirbeltiere
Kapitel 33 · Der Bauplan der Wirbeltiere
Kapitel 34 · Das Wasserleben
Kapitel 35 · An Land
Kapitel 36 · Eine ganz besondere Milchstraße
Teil 8 · Leitern und Bäume im Gehirn der Wirbeltiere
Kapitel 37 · Der Neuro-Bauplan bei Wirbeltieren
Kapitel 38 · Edingers Stufenleiter
Kapitel 39 · Die dreieinige Versuchung
Kapitel 40 · Darwins erratische Emotionspsychologie
Kapitel 41 · Wie basal sind Basisemotionen?
Teil 9 · Der Beginn der Kognition
Kapitel 42 · Denkende Wesen
Kapitel 43 · Kognition im Revier der Behavioristen
Kapitel 44 · Die Evolution der Verhaltensflexibilität
Teil 10 · Überleben (und Gedeihen) durch Denken
Kapitel 45 · Deliberation
Kapitel 46 · Die Maschine der deliberativen Kognition
Kapitel 47 · Plaudern
Teil 11 · Kognitive Hardware
Kapitel 48 · Gemeinsame Schaltkreise von Wahrnehmung und Gedächtnis
Kapitel 49 · Kognitives Bündnis
Kapitel 50 · Das neu verschaltete Hirn auf Hochtouren
Teil 12 · Subjektivität
Kapitel 51 · Da sein
Kapitel 52 · Was bedeutet es, sich bewusst zu sein?
Kapitel 53 · Hoch und höher
Kapitel 54 · Höhere Wahrnehmung im Gehirn
Teil 13 · Bewusstsein im Spiegel der Erinnerungen
Kapitel 55 · Die Erfingung des Erlebens
Kapitel 56 · Ach, Erinnerung
Kapitel 57 · Erinnerungen verorten
Kapitel 58 · Wahrnehmung höherer Ordnung durch das Brennglas des Gedächtnisses
Teil 14 · Untiefen
Kapitel 59 · Das verzwickte Problem des Fremdpsychischen
Kapitel 60 · Sich an das Bewusstsein anschleichen
Kapitel 61 · Spielarten des Geistes
Teil 15 · Emotionale Subjektivität
Kapitel 62 · Der unsichere Boden der emotionalen Semantik
Kapitel 63 · Überlebenssichernde Schaltkreise
Kapitel 64 · Nachdenkliche Gefühle
Kapitel 65 ·
HOT
– das emotionale Gehirn auf Hochtouren
Kapitel 66 · Überleben dauert lange Zeit – Emotionen sind flüchtige Augenblicke
Epilog · Überleben wir unser selbst-bewusstes Selbst?
Nachweis der Illustrationen
Personenregister
Sachregister
Für meinen Mentor und FreundMike Gazzaniga
Vorbemerkung und Dank
Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre handelt von der Evolution(1) des Verhaltens. Dabei geht es nicht nur um das Verhalten(1) des Menschen(1) oder anderer Säugetiere(1), nicht einmal nur um das von Tieren(1). Es geht darum, dass Verhalten schon anfing, sobald die allerersten Organismen(1) entstanden waren. Diese einzelligen(1) Mikroorganismen(1), Vorfahren(1) der Bakterien(1) und unsere Mitbewohner auf der Erde(1), mussten bereits vieles tun, was auch wir tun, um zu überleben(1) – Beschädigung vermeiden(1), Nährstoffe(1) aufnehmen, Flüssigkeitshaushalt und Temperatur(1) regulieren, und sich fortpflanzen(1). Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre zeichnet nach, wie spätere Organismen ihr Überleben sichern, indem sie genau diese grundsätzlichen Anforderungen über ihr Verhalten erfüllen. Aber natürlich ergeben Ähnlichkeiten nur dann einen Sinn, wenn man auch die Unterschiede in den Blick nimmt; so soll dieses Buch vor allem auch herausarbeiten, wodurch wir uns von allen anderen Lebewesen am meisten unterscheiden: Sprache(1), Kultur(1), unsere Fähigkeit zu denken(1) und unsere Vernunft(1) zu gebrauchen sowie unsere Fähigkeit zur Selbstreflexion(1). Das alles ist neu – doch die Wurzeln reichen zurück bis an die Anfänge des Lebens.
Kurz bevor ich Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre zu schreiben begann, las ich E. O. Wilsons(1)Der Sinn des menschlichen Lebens. Ich war gefesselt von der äußerst kompakten »monothematischen« Form seiner Kapitel, und ich beschloss, ihm darin zu folgen. Daher bestehen die Kapitel in Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre jeweils aus kurzen »Gedanken(2)« oder »Meditationen«, eigenständigen Skizzen zu einem abgegrenzten Thema. Dafür habe ich mir eine Längenvorgabe von etwa 1500 bis 2000 Wörtern gesetzt, und meistens habe ich mich daran gehalten. Auch im knappen Umfang des Buchs wollte ich eigentlich Wilsons(2) Vorbild folgen, doch an dieser Front war ich weniger erfolgreich.
Die Kapitel sind thematisch gruppiert; wer also gezielt wissen möchte, wie das Leben entstanden ist, wie das Verhalten(2) von Bakterien(2) oder die geschlechtliche(1) Fortpflanzung(2) aufkam, wie das Leben von der Einzelligkeit(2) zur Vielzelligkeit(1) fortschritt, wie sich das Nervensystem(1) herausbildete, welche entscheidende Rolle Schwämme(1) und Quallen(1) für die Evolution(2) des Menschen(2) spielten, wie Kognition(1) oder Emotion(1) entstanden oder was wir über Bewusstsein(1) und Gehirn(1) wissen, kann einfach die entsprechenden Kapitel aufschlagen. Doch all jene, die Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre von vorn bis hinten durchlesen möchten, nimmt das Buch mit auf den Stammbaum des Lebens(1); bei diesem Aufstieg werden wir die Überlebensfähigkeiten(2) der ältesten Mikroorganismen(2) mit unseren einzigartigen Techniken zusammenbringen, mittels Denken und Fühlen zu überleben und zu gedeihen, und zugleich über unsere persönliche(1) Vergangenheit und Zukunft(1) sowie die Zukunft unserer Art nachdenken(3).
Dies ist das vierte Buch, das ich ganz allein schreibe. Bei meinem ersten habe ich etwas Wichtiges gelernt(1): Die beste Methode, um herauszufinden, was man über sein Fachgebiet weiß – und nicht weiß –, besteht darin, darüber zu schreiben. Bei Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre war das etwas anders – ich wusste von Anfang an, dass ich viel zu recherchieren hatte, um von der Geschichte des Lebens zu erzählen. Im ersten Teil des Buchs schreibe ich daher vieles eher aus der Perspektive eines Wissenschaftsjournalisten und weniger als Experte. Entsprechend habe ich, wenn ich mich überfordert fühlte, Spezialisten um Hilfe gebeten (hoffentlich in ausreichender Weise). Aber auch in jenen Bereichen, in denen ich mich »auskenne«, stellte ich immer wieder fest, wie groß meine Wissenslücken doch noch waren; so konsultierte ich auch hier Kollegen, um diese Lücken zu schließen.
Danke also all denen, die mich beraten haben: Tyler Volk(1) ((1)präbiotische Chemie und frühe Lebewesen), Nick Lane(1) (Ursprung des Lebens), Karl Niklas(1) (Ursprung der Vielzelligkeit(2) und Bedeutung von Fitness(1)-Export(1) und Fitness-Abgleich(1)), Sarah Barfield(1) (Segregation der Keimbahn(1)), Ralph Greenspan(1) und Takeo Katsuki(1) (Verhalten(3) von Quallen(2)), Iñaki Ruiz-Trillo(1) (einzellige(3) Vorfahren(2) mehrzelliger Organismen(2)), Linda Holland(1) (Frühzeit der Bilateria(1); Divergenz(1) von Urmündern(1) und Neumündern(1); Divergenz der Chordatiere(1) von anderen Neumündern, und der Wirbeltiere(1) von anderen Chordatieren), Maja Adamska(1) (Physiologie(1) und Verhalten der Schwämme(2)), Sten Grillner(1) (Nervensysteme(2) früher Wirbeltiere), Eric Nestler(1) (Epigenetik(1) und Verhalten), Betsy Murray(1) (Evolution(3) der Wahrnehmung(1) und Gedächtnissysteme(1)), Charan Ranganath(1) (Wahrnehmung und Gedächtnis), Cecilia Heyes(1) (Ausschluss nichtbewusster(1) Erklärungen vor einer Behauptung von Bewusstsein(2) bei Menschen(3) und Tieren(2)), Thomas Suddendorf (Ausschluss nichtbewusster Erklärungen vor einer Behauptung von Bewusstsein bei Menschen und Tieren). Nathaniel Daw(1) (kognitive(2) Deliberation(1)), Marian Dawkins(1) (Anthropomorphismus(1)), Liz Romanski(1) (präfrontaler Cortex(1)), Helen Barbas(1) (präfrontaler Cortex(2)), Roozbeh Kiani(1) (präfrontaler Cortex(3)), Todd Preuss(1) (präfrontaler Cortex(4)), Hakwan Lau(1) (Metakognition und Bewusstsein), Steve Fleming(1) (Metakognition und Bewusstsein), Karl Friston(1) (Predictive Coding(1)), Richard Brown(1) (Philosophie des Geistes(1)), David Rosenthal(1) (Bewusstseinstheorie höherer Ordnung(1)) und Christophe Menant(1) (Selbst(1), Bewusstsein und das Böse).
Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre sollte die Leser jedoch nicht nur inhaltlich, sondern auch visuell ansprechen – ich brauchte also einen Mitarbeiter. Als ich Heide Fasnacht(1), einer befreundeten Künstlerin, davon erzählte, empfahl sie mir einen begabten Studenten. Caio Da Silva Sorrentinos Arbeiten beeindruckten mich sofort, spätestens aber, nachdem er basierend auf einigen Leseproben ein paar Entwürfe gezeichnet hatte, war ich begeistert. Caio entwickelte ein perfektes visuelles Konzept, das sich, auch mit der handschriftlichen Beschriftung, zum Teil an die biologischen(1) Illustrationen aus dem späten 19. Jahrhundert anlehnt. Caio ist ein wirklich hervorragender Illustrator, und ich habe sehr gern mit ihm zusammengearbeitet. Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre hat von seinem Blick erheblich profitiert.
Als ich mein letztes Buch Angst(1)schrieb, saß meine Frau, Nancy Princenthal(1), gerade an ihrem eigenen Buch über die Künstlerin Agnes Martin, das später den PEN America Award für Biografien gewann. Wir hatten unsere Bücher ungefähr zeitgleich begonnen und beendet, und unsere Ehe überlebte(3) diesen Husarenritt. Genauso überlebte sie auch unseren neuesten synchronen Kraftakt – Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre bei mir, und bei ihr ein Buch über sexuelle(1) Gewalt in der Kunst der 1970er-Jahre. Meines wäre nicht fertig geworden ohne ihre moralische(1) Unterstützung und ohne ihre erfahrene Redaktionsarbeit an Stellen, an denen ich zu kämpfen hatte. Unser Sohn Milo LeDoux(1), ein zum Kapitalmarkt-Anwalt mutierter(1) Altphilologe, gab am Abendessenstisch gelegentlich treffsichere Millennial-Kommentare ab. Als ich zum Beispiel einmal erwähnte, dass menschliches Verhalten(4) häufig nichtbewusst(2) gesteuert wird, meinte er: »Das ist also ungefähr wie Tesla-Fahren.« Ihm sind ein oder zwei Fußnoten zu verdanken.
Rick Kot(1), mein Lektor bei Viking und mein Freund im Leben, begleitete mich bei der Arbeit an meinen drei letzten Büchern. Bei jedem dieser Bücher gab er mir hilfreiche konzeptuelle(1) Ratschläge und legte Hand(1) an, wenn ich zu »auswuchernd« schrieb. Einen besseren Verlag als Viking könnte ich mir nicht vorstellen. Das ganze Team hat für alle meine Bücher Großartiges geleistet. Danke auch an meine Agentin Katinka Matson(1) bei Brockman Inc. Sie betreute mich bei meinen vier Büchern, straffte die Exposés, damit sie den Verlagen Appetit machten, und stand mir auch darüber hinaus immer mit Rat und Tat zur Seite.
Seit 1989 ist die New York University mir eine wunderbare akademische Heimat. Die Universität und mein Institut, das Center for Neural Science, unterstützten mich bei jedem Schritt und ermöglichten es mir, gleichzeitig Forscher und Autor zu sein, und halfen mir sogar irgendwie, ein Musiker zu sein.
William Chang(1) betreut mein Büro an der NYU seit fast zwei Jahrzehnten. Er steht hinter den Kulissen immer parat, hat einen ordnenden Blick auf meine Texte und Illustrationen und regelt auch sonst alles, was anfällt. Womit Claudia Farb(1) und Mian Hou(1), ebenfalls seit Jahrzehnten im Team, mir alles helfen, lässt sich in Worten gar nicht ausdrücken. Außerdem danke ich allen Studierenden, Doktoranden und Postdocs sowie Gastforschern und anderen Wissenschaftlern, die über die Jahre hinweg mit mir zusammen geforscht haben.
Und schließlich danke ich den früheren und aktuellen Mitgliedern meiner Band The Amygdaoids für ihre Freundschaft, die musikalische Zusammenarbeit und die intellektuelle Anregung, namentlich Tyler Volk(2), Daniella Schiller(1), Nina Curly(1), Gerald McCollum(1), Amanda Thorpe(1) und Colin Dempsey(1). Wir sind »Rock-it«-Forscher.
Bewusstsein
Die ersten vier Milliarden Jahre
Prolog
Warum nur …?
Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre sucht nach dem Platz des Menschen(4) in der fast vier Milliarden Jahre alten Historie des Lebens. Als ich dieses Vorhaben einer Freundin gegenüber erwähnte, fragte sie: »Warum nur machst ausgerechnet du dich an so ein Projekt?« Sie wusste, dass ich den Großteil meiner wissenschaftlichen Karriere mit der Untersuchung von Schaltkreisen(1) im Gehirn(2) von Ratten(1) verbracht hatte, die bei drohender Gefahr(1) Verhaltensreaktionen(1)(1) auslösen; ich hoffte, dass sich anhand dieser Informationen(1) zumindest ein paar Aspekte menschlicher Emotionen(2) erklären lassen, insbesondere von Angst(2) und Furcht.
Die Frage meiner Freundin lässt sich in gewisser Hinsicht so beantworten: Wenn wir die Natur des Menschen(5) wirklich verstehen wollen, müssen wir die Geschichte ihrer Evolution(4) verstehen. Unser Verhalten(5) ist ein Teil unserer Biologie(2), und wie der Evolutionsbiologe(1)(1) Theodosius Dobzhansky(1) einst sagte: »Nichts in der Biologie ergibt Sinn, außer im Licht der Evolution.«
Dass Verhalten(1) und Evolution(5) in einer Wechselbeziehung stehen, ist keineswegs ein neuer Gedanke. Schon Darwin(1) betonte das, ebenso wegweisende Ethologen wie Niko Tinbergen(1) und Konrad Lorenz(1). Die Behavioristen(1), die in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts die Psychologie(1) dominierten, kümmerten sich dagegen wenig um die Evolution, doch die meisten Psychologen und Neurowissenschaftler(1) von heute sehen in ihr einen durchaus entscheidenden Faktor.
Die meisten – und hierbei insbesondere die neurowissenschaftlichen(2) – Untersuchungen zur Verhaltensevolution(2)(1) behandeln die Beziehung zwischen eng verwandten Gruppen(1), etwa Menschen(6) und anderen Säugetieren(2). Dafür gibt es ganz offensichtliche Gründe. Da Verhalten(6) über das Gehirn(3) gesteuert wird, können etwa Untersuchungen über die Gehirnevolution(1)(1) in solchen Gruppen zum Verständnis der Evolution(6)(3) ihres jeweiligen Verhaltensrepertoires beitragen – also auch unseres Verhaltens. Genauso gute Gründe gibt es aber dafür, weiter in die Tiefe zu gehen. So zeigen etwa die Ergebnisse aus Vergleichsstudien an Säugetieren (häufig Nagern(1)) und Wirbellosen(1) (etwa Fliegen(1) und Würmern(1)), dass auch zwischen diesen Gruppen ein Zusammenhang besteht; gleichzeitig erhalten wir so erhellende Einsichten in die Arbeitsweise unseres Gedächtnisses(2). In diesem Buch möchte ich noch weiter zurückgehen, ja sogar in sehr große Tiefen vorstoßen – nämlich bis zum Anfang des Lebens, und darüber hinaus: zu den sogenannten (2)präbiotischen chemischen Bedingungen der Erde(2), die die Biologie(3) und damit das Leben überhaupt ermöglicht haben.
Ich hatte mich schon immer vage für die Evolution(7) von Gehirn(4) und Verhalten(4) interessiert, das Thema aber nie besonders eifrig verfolgt. 2009 verbrachte ich dann ein Freisemester in Cambridge und freundete mich mit Seth Grant(1) an, einem Neurobiologen(1), den ich schon als Postdoc im Labor des Nobelpreisträgers Eric Kandel(1) an der Columbia University in New York kennengelernt hatte. Bereits dort hatte er mit der Erforschung der Evolution von Genen(1) begonnen, die an der synaptischen(1) Plastizität(1) beteiligt sind, um die biologischen(4) Mechanismen des Lernens(2) und des Gedächtnisses(3) zu verstehen. Diese Untersuchungen setzte er in Cambridge fort.
Bei diesen an der Plastizität(2) beteiligten Genen(2) fand Seth(2) Parallelen zwischen Nagern(2) und Meeresschnecken(1); vielleicht hatten sie also ihre Lernfähigkeit(3) von einem gemeinsamen Vorfahren(3) geerbt, der Hunderte Millionen Jahre früher gelebt hatte. Noch interessanter ist aber, dass einige dieser Gene auch in einzelligen(4) Protozoen(1) vorkommen. Das ist insofern relevant, als Tiere(3) und heutige Protozoen ebenfalls einen gemeinsamen Vorfahren haben, der vor über einer Milliarde Jahre lebte. Es könnte also sein, dass einige der Gene, die in unserem Nervensystem(3) für das Lernen zuständig sind, über solche mikrobiellen(3) Vorfahren zu uns gelangt sind.
Wenn Sie sich mit Protozoen(2) ein bisschen auskennen, wundern Sie sich vielleicht über diese Erkenntnisse. Die meisten Menschen(7) stellen sich Verhalten(7), wenn sie überhaupt einmal darüber nachdenken(4), speziell über erlerntes(4) Verhalten(1)(1), als Produkt eines Nervensystems(4) vor. Als Einzeller(5) haben Protozoen aber kein Nervensystem, denn dafür bräuchten sie Spezialzellen (Neuronen(1)) – sie verfügen allerdings nur über eine einzige Allzweckzelle. Dennoch zeigen sie dezidiertes Verhalten – sie schwimmen(1) von schädlichen chemischen Substanzen weg und auf nützliche zu – und nutzen für ihre aktuellen Reaktionen(1) sogar vergangene Erfahrungen(1), müssen also über ein Lern- und Erinnerungsvermögen(1) verfügen. Die logische Schlussfolgerung lautet, dass Verhalten(8), Lernen(5) und Gedächtnis(4) nicht unbedingt ein Nervensystem voraussetzen.
Das war für mich äußerst aufschlussreich. Ich informierte mich daraufhin, was in Forscherkreisen über die Verhaltensfähigkeiten dieser einzelligen(6) Organismen(3) bekannt ist, und erfuhr, dass sie nicht nur von Gefahr(2) weg- und auf Nährstoffe(2) zuschwimmen, sondern dass sie auch auf chemische Substanzen oder das Sonnenlicht(1) mittels Annäherung(1) oder Distanzierung reagieren, um ihren Flüssigkeitshaushalt oder die Temperatur(2) im Zellinneren in Abhängigkeit von ihrer Umwelt(1) zu regeln. Protozoen(3) zeigen sogar Paarungsverhalten(1) – Sex(2) –, um sich fortzupflanzen.
Protozoen(4) sind relativ junge Einzeller(7), die sich vor etwa zwei Milliarden Jahren aus anderen bekannten Einzellern entwickelten – den Bakterien(3), den mit etwa 3,5 Milliarden Jahren ältesten lebenden Organismen(4) überhaupt. Bakterien weisen viele ähnliche Verhaltensformen(9) auf wie Protozoen, nur dass sie damit deutlich früher dran waren. Auch sie bewegen(1) sich auf nützliche Substanzen zu und meiden schädliche, und womöglich lernen(6) sie sogar aus Erfahrung, was in ihrer Welt nützlich oder schädlich ist. Allerdings pflanzen sie sich nicht geschlechtlich(2) fort; sie teilen sich einfach entzwei. Geschlechtliches Paarungsverhalten(2) ist das Alleinstellungsmerkmal der Eukaryoten(1), die sich aus den Bakterien entwickelten – zu ihnen gehören Protozoen und Tiere(4).
Wenn Tiere(5) ein Verhalten(10) von Verteidigung(1), Energiemanagement(1), Flüssigkeitsausgleich und Fortpflanzung(3) zeigen, indem sie in Schreckstarre(1) fallen oder fliehen, essen, trinken und sich paaren(3), beschreiben Wissenschaftler und Laien diese Aktivitäten häufig als Ausdruck zugrunde liegender psychologischer(2) Zustände – bewusster Empfindungen wie Angst(3), Hunger(1), Durst(1) und sexueller(3) Lust(1). In Wirklichkeit projizieren wir damit aber nur unser eigenes Erleben(1) auf andere Organismen(5). Wenn wir bedenken, wie alt diese Verhaltensweisen(11) sind und wie lange vor unserem Nervensystem(5) sie entstanden sind, sollten wir wohl vorsichtiger sein, bevor wir dafür unsere mentalen Zustände(1) verantwortlich machen.
Ich werde in diesem Buch darlegen, dass bestimmte Verhaltensformen(12) – ich nenne sie Überlebensverhalten(4) – sehr alte Wurzeln haben, die bis an die Anfänge des Lebens zurückreichen. Es sind Fähigkeiten, über die schon die ersten Zellen verfügen mussten, um den ersten und jeden weiteren Tag ihrer Existenz überleben zu können. Später entwickelten Tiere(6) Neuronen(2) und Schaltkreise(2), um dieses Verhalten(13) effizienter und wirksamer zu machen. Doch egal ob sie aus nur einer oder aus Milliarden Zellen bestehen, alle Organismen(6) wenden im Prozess des Lebens und Gedeihens solche Überlebenshandlungen(1) an.
Da wir Menschen(8), wenn wir unser eigenes Überlebensverhalten(5) zeigen, bewusst Gefühle(1)(1)(1) wahrnehmen(2), folgern wir intuitiv(1), dass diese Gefühle(2), wie das Verhalten(14) selbst, innerlich bedingt sein müssen – dass also die Gefühle das Verhalten auslösen. Und da andere mit uns nah verwandte Tiere(7) (etwa andere Säugetiere(3)) sich in überlebenskritischen Situationen verhalten wie wir und die Schaltkreise(3), die dieses Verhalten bei ihnen und uns steuern, einander ähneln, muss auch ihr Überlebensverhalten auf ihre Gefühle zurückgehen.
Ich werde jedoch Erkenntnisse vorlegen, die diese Logik auf den Kopf stellen. In der Tat lässt sich gut beweisen, dass Überlebensverhalten(6) bei Menschen(9) und anderen Säugetieren(4) zwar von ähnlichen Gehirnregionen(1) gesteuert wird, dass diese Systeme(1) jedoch nicht für die bewussten Gefühle(2)(2)(3) verantwortlich sind, die wir empfinden, wenn wir dieses Verhalten(15) zeigen. Verhalten und Gefühle treten zeitgleich auf, aber nicht, weil die Gefühle das Verhalten auslösen, sondern weil ihre jeweiligen Systeme auf dieselben Reize(1) reagieren.
Das Überlebensverhalten(7) besitzt also sehr alte Wurzeln, deshalb ist es so universell. Die Empfindungen aber, die Menschen(10) bewusste Gefühle(3)(3)(4) nennen – also Emotionen(3) –, sind meines Erachtens eine sehr viel jüngere Entwicklung, die in der Evolution(8) möglicherweise erst vor wenigen Millionen Jahren auftrat, als Veränderungen im menschlichen Gehirn(5) uns auch Sprache(2), Kultur(2) und Selbstaufmerksamkeit(1)(1) brachten. Vielleicht stößt dieser Gedanke auf einige Gegenwehr, weil er Tieren(8) anscheinend bewusste Erfahrungen(1)(1)(2) abspricht. Ich hoffe aber, dass auch diejenigen, die diese Einschätzung des tierischen Bewusstseins(1) skeptisch sehen, mir bis zum Ende folgen werden.
Dass Tiere(9) bewusste Erfahrungen(2)(2)(3) machen, streite ich gar nicht ab. Ich behaupte aber, dass die bewussten Erfahrungen, die sie möglicherweise machen, wahrscheinlich ganz anders sind als unsere, denn das Gehirn(6) unterscheidet sich von Spezies zu Spezies. Und da für unsere Art bewusster Erfahrungen nach jüngsten Erkenntnissen offenbar neuronale(3) Netze(1) mit einzigartigen Eigenschaften von Bedeutung sind, die bei anderen Tieren(10), auch bei anderen Primaten(1), fehlen, sollten wir vorsichtig damit sein, bewusste Erfahrungen, wie wir Menschen(11) sie kennen, auf andere Lebewesen zu übertragen. Zu sagen, dass sie nicht die gleichen Empfindungen haben wie wir, heißt jedoch nicht, dass sie gar keine Empfindungen haben. Dass sie zum Beispiel nicht genauso leiden wie wir, bedeutet nicht, dass sie überhaupt nicht leiden. Da es extrem schwierig ist, Bewusstsein(3) bei anderen Tieren(11) wissenschaftlich zu bewerten(1), werde ich gegen Ende des Buchs darüber spekulieren, zu was für einer Art von Bewusstseinserfahrungen(1)(1) nicht-menschliche Primaten und nicht-primatische Säugetiere(5) möglicherweise in der Lage sind, je nachdem, was für ein Gehirn sie jeweils besitzen.
Im Licht der Erkenntnis, dass unser Überlebensverhalten(8) nicht von denselben neuronalen(4) Netzen(2) gesteuert wird wie unsere Emotionen(4) und andere bewusste Erfahrungen(3)(3)(4), können wir auch unsere Verbindung zur frühesten Geschichte des Lebens neu bewerten(2). Wie alle Arten(1) ähneln wir den Arten, aus denen wir uns im Laufe der Evolution(9) entwickelt haben, aber per definitionem unterscheiden wir uns auch von ihnen. Und um diese Unterschiede genau einschätzen zu können, müssen wir sowohl mit Ähnlichkeiten als auch mit Unterschieden so präzise wie möglich umgehen und unsere Schlussfolgerungen aus wissenschaftlichen Erwägungen ableiten und nicht aus der Intuition(2).
Obwohl ich schon seit 2009 über die uralte Biologie(5) des Überlebens(9) nachdenke, unternahm ich meinen ersten öffentlichen Vorstoß in diese Richtung erst 2012 in einem Artikel mit dem Titel Rethinking the Emotional Brain. Seither habe ich dieses Thema mit anderen Aufsätzen und Vorträgen weiterverfolgt. Bewusstsein – die ersten vier Milliarden Jahre fasst nun all meine Gedanken(5) zusammen und zeichnet den kompletten Bogen der Entwicklung nach, durch die wir zu dem wurden, was wir sind: vom Anfang des Lebens mit den allerersten Mikroorganismen(4) bis zum Aufkommen unserer Fähigkeit, uns der Existenz unseres Selbst(2) und unserer Gedanken(6), Erinnerungen(2) und Emotionen(5) bewusst zu sein.
Teil 1
Unser Platz in der Natur
Kapitel 1 · Tiefe Wurzeln
Kapitel 2 · Der Baum des Lebens
Kapitel 3 · Das Entstehen der Reiche
Kapitel 4 · Gemeinsame Abstammung
Kapitel 5 · Ein Lebe-Wesen
Kapitel 1
Tiefe Wurzeln
»Wir sind unser Gehirn(7).« Diese Aussage halten die einen für unbestreitbar, die anderen für widersinnig. Klar ist aber, dass die Frage, wer wir sind, im Wesentlichen von unserem Gehirn abhängt. Das Gehirn befähigt uns zu denken(7), Freude(1) und Kummer zu empfinden, sprachlich(3) zu kommunizieren(1), Ereignisse unseres Lebens zu (2)reflektieren und eine vorgestellte Zukunft(2) zu antizipieren, dafür zu planen(1) und uns darüber Sorgen zu machen.
Abbildung 1.1: Evolution des Menschen aus Wirbeltier-Vorfahren
Die Evolutionsgeschichte(1) des menschlichen Gehirns(8) wird üblicherweise in Bezug zu Tieren(12) dargestellt, mit denen wir relativ nah verwandt sind, vor allem Säugetieren(6) und anderen Wirbeltieren(2) (Abbildung 1.1). Wir hören oft, dass der Mensch über neuronale(5) Fähigkeiten verfügt, die zu höher entwickelten Merkmalen in Verhalten(16) und Kognition(3) führen als bei unseren Primaten(2)-Vorfahren(4), deren Gehirne sich von denen anderer Säugetiere wegentwickelten. Wir hören auch, dass Säugetiere und ihre Gehirne sich aus Reptilien(1)-Vorfahren entwickelten und dass Reptilien und Amphibien(1) von Fischen(1) abstammen(1), die wiederum von wirbellosen(2) Vorfahren abstammen.
Natürlich führen Erkenntnisse über die psychologischen(3) Funktionen anderer Wirbeltiere(3) zu Erkenntnissen darüber, wie unsere Gehirne(9) zu dem wurden, was sie sind, und was sie zu unserem eigenen psychologischen Wesen beitragen, zum Kern dessen, wer wir sind, also zu dem, was wir an uns mögen, aber auch zu Eigenschaften, auf die wir lieber verzichten würden. Nun werde ich aber darlegen, dass dieser Blick auf das Gemeinsame nur bis zu einem gewissen Punkt erhellend ist. Es ist, als wollten wir die Geschichte des Computers begreifen, indem wir uns allein mit den ersten Geräten beschäftigen, die äußerlich heutigen Computern ähnelten – den PCs von Commodore, Apple und IBM der späten 1970er-Jahre. In Wirklichkeit aber waren die entscheidenden Entwicklungen des digitalen Computers, als diese Geräte auf den Markt kamen, längst abgeschlossen. Wer verstehen möchte, wie heutige Computer funktionieren, kann sicherlich viel lernen(7), indem er sie und ihre unmittelbaren Vorgänger auseinandernimmt. Wer aber wirklich wissen will, wie sie zu dem wurden, was sie sind, und warum sie tun, was sie tun, der muss ihre früheste Geschichte kennen – ihre Entwicklung aus analogen, auch nicht-elektronischen Vorgängern wie zum Beispiel dem Abakus.
Dementsprechend müssen wir, um die komplexen psychologischen(4) Funktionen unseres Gehirns(10) wirklich zu begreifen, den langen – sehr langen! – Blick der Geschichte einnehmen. Wie die Wurzeln eines Baums sind die tiefen Wurzeln unseres Gehirns und seiner Fähigkeiten in Kognition(4) und Verhalten(17) unsichtbar; wir müssen lang graben, um sie zu bergen und zu verstehen. Und wir müssen an anderen Säugetieren(7) vorbeigraben, an anderen Wirbeltieren(4), und sogar an den wirbellosen(3) Vorfahren(5) der Wirbeltiere. Wir müssen hinuntergraben bis zu den uralten einzelligen(8) Mikroorganismen(5), den allerersten Lebensformen auf der Erde(3).[1]
Warum müssen wir so weit in die Vergangenheit zurück, um den Ursprung des menschlichen Gehirns(11) und seiner Funktionen zu begreifen? Einzellige(9) Organismen(7) wie Bakterien(4) haben doch kein Nervensystem(6), und erst recht kein Gehirn. Warum können wir uns nicht auf Tiere(13) mit Gehirnen oder wenigstens auf jene mit Nervensystemen beschränken, wenn wir doch das menschliche Gehirn begreifen wollen?
Ein Kernargument dieses Buchs lautet, dass die ersten erfolgreichen lebenden Organismen(8) bereits vor Milliarden von Jahren zentrale Überlebensvoraussetzungen erfüllten und dass sie ihre Strategie(1) an alle nachfolgenden Organismen weitergaben. So mussten etwa schon die ersten Bakterien(5) – ganz wie heutige Bakterien und auch wie wir Menschen(12) – Gefahren(3) erkennen(1) und darauf reagieren, Nährstoffe(3) und Energie(2) aufnehmen und ihren Flüssigkeitshaushalt regulieren. Und sie mussten sich fortpflanzen(4), damit ihre Art überleben(10) konnte. Viele dieser Überlebensvoraussetzungen erfüllten sie auf dieselbe Weise wie wir – über ein interagierendes Verhalten(18) mit der Umwelt(2). Wenn sie eine chemische Gefahr wahrnahmen(3), bewegten(2) sie sich weg, wenn sie einen Nährstoff wahrnahmen, bewegten sie sich darauf zu.
Nervensysteme(7) betraten die Bühne erst sehr viel später. Als Organismen(9) sich zu mehrzelligen Gebilden entwickelten, wurde es eine immer komplexere Aufgabe, ihr Verhalten(19) so zu steuern, dass sie die uralten Herausforderungen, die sich schon den Einzellern(10) gestellt hatten, bewältigen und damit überleben(11) konnten, denn jetzt mussten die Aktivitäten von Zellen koordiniert werden, die sich auf unterschiedliche Körperregionen verteilten. Dies führte zunächst zu einfachen Nervensystemen, sogenannten Nervennetzen(1) – bei Lebewesen wie Polypen(1) und Quallen(3) –, und schließlich zu Nervensystemen mit einer zentralen Steuerungseinheit, dem Gehirn(12).
Zelleigenschaften, durch die frühe primitive Organismen(10) überleben(12) und sich fortpflanzen(5) konnten, wurden also weitergereicht und liegen der Geschichte des Lebens, wie wir es kennen, zugrunde (siehe Vorsatz). Nun geht es mir aber nicht um die Darstellung, wie die Organismen auf der Erde(4) biologisch(6) miteinander zusammenhängen – davon gibt es schon genügend –, sondern um den Nachweis, dass die Wurzeln von Verhaltensweisen(20), auf die Menschen(13) tagtäglich routiniert zurückgreifen, älter sind als wir normalerweise annehmen. Zelleigenschaften als Bedingung für Verhalten(21), das wir üblicherweise auf Gehirne(13) zurückführen, gab es schon Milliarden Jahre vor dem Aufkommen von Nervensystemen(8).
Entgegen einer häufigen Annahme ist Verhalten(22) nicht primär ein mentales Werkzeug. Natürlich kann menschliches Verhalten die Absichten, Wünsche und Ängste(4) des bewussten Denkers widerspiegeln. Doch wenn wir in der Geschichte des Verhaltens nur weit genug zurückgehen, stellen wir zwangsläufig fest, dass es zuerst und vor allem ein Überlebenswerkzeug ist – bei einzelnen Zellen genauso wie bei komplexeren Organismen(1), die einige ihrer Aktionen bewusst steuern können. Verhalten an das mentale Leben zu knüpfen ist, wie das mentale Leben selbst, ein nachträglicher Einfall der Evolution(10).
Um wirklich abschätzen zu können, wie unsere Gehirne(14) uns sein lassen, wer wir sind, müssen wir die Überlebensstrategien(13)(1) verstehen, die schon bei den ältesten einzelligen(11) Organismen(11) präsent waren, von primitiven mehrzelligen Lebewesen beibehalten wurden, dann von spezialisierten Zellen, den sogenannten Neuronen(6), übernommen wurden, als sich bei den frühen Wirbellosen(4) Nervensysteme(9) entwickelten, und in den Nervensystemen wirbelloser Vorfahren(6) von Wirbeltieren(5) erhalten blieben, bis sie schließlich dem Menschen(14) und allen anderen Tieren(14) im Alltag zur Verfügung stehen, ganz egal, wie einfach oder komplex ihr Körper(1) aufgebaut ist.
Nur durch das Studium der Naturgeschichte des Lebens auf der Erde(5) können wir die einzigartigen Merkmale verstehen, die die Organismen(12) im Laufe der Evolution(11) schrittweise hinzubekamen und die letztlich zu unserem Gehirn(15) führten und zu den Funktionen, die damit verbunden sind. Das bedeutet nicht, dass menschliches Verhalten(23) sich über primitive Überlebensreaktionen(14)(1) vollständig erklären lässt. Es bedeutet vielmehr, dass wir uns klarmachen müssen, welche Aspekte des menschlichen Verhaltens tatsächlich mit Prozessen zusammenhängen, die wir von anderen Organismen geerbt haben. Nur so können wir auch jene Aspekte besser verstehen, bei denen diese Verbindung fehlt.
Kapitel 2
Der Baum des Lebens(2)
Bis in die zweite Hälfte des 19. Jahrhunderts galt die Wechselbeziehung der Lebewesen in der Regel als Fortschritt, der den Menschen(15) über alle anderen Geschöpfe erhob. Aristoteles(1)’ Rangordnung, die Stufenleiter(1) der Natur (scala naturae), beruhte auf der Komplexität(1) sichtbarer Merkmale: Der Mensch war am komplexesten und stand damit ganz oben. Die Tiere(15), die wir heute Wirbeltiere(6) und Wirbellose(5) nennen, unterteilte man nach dem Kriterium, ob sie Blut besaßen oder nicht. Wobei Schalentiere(1) (zum Beispiel Miesmuscheln(1), Venusmuscheln(1) und Austern(1)) innerhalb der Gruppe(2) der Wirbellosen als separate Klasse(1) zwischen Tieren(16) und Pflanzen(1) galten. Christliche Theologen des Mittelalters schlugen im Rückgriff auf die Schöpfungsgeschichte und Aristoteles’ Stufenleiter eine Rangfolge vor, die auf »Perfektion«, der angenommenen Nähe zu Gott(1), basierte. In dieser »großen Kette der Wesen« waren die Menschen(16), nach Gottes Ebenbild geschaffen, die perfektesten aller irdischen Lebewesen. Das Bemerkenswerte an dieser Tradition ist die Annahme, dass alles Leben mehr oder weniger gleichzeitig begann, nämlich vor etwa sechstausend Jahren, als Gott den Garten Eden bevölkerte – die berühmtesten Bewohner waren Menschen(17) und Schlangen(1). Als sie einmal erschaffen waren, existierten die verschiedenen Organismen(13) in derselben Form über die Jahrtausende unverändert weiter.
Im 19. Jahrhundert kam über die Schriften von Alfred Russel Wallace(1) und Charles Darwin(2) allmählich eine andere Sichtweise auf. Dabei geriet besonders Darwin ins Rampenlicht der Geschichte, und er soll auch hier im Mittelpunkt stehen.
In seinem Buch Der Ursprung der Arten(2) (1859) vertrat Darwin(3) die Auffassung, dass die heutigen Organismen(14) sich über lange Zeiträume hinweg aus früheren Formen herausgebildet haben – und das dauerte sehr viel länger als die paar Tausend Jahre, von denen in der Bibel die Rede ist. Ausgehend von seinen eigenen Naturbeobachtungen und denen früherer Philosophen(1) und Gelehrter erklärte Darwin, die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen den Organismen ähnelten eher einem verzweigten Baum, einem »Baum des Lebens(3)«, als einer linearen Skala, wie sie die Stufen- oder Leitermetaphern suggerierten. Bei Darwin heißt es: »Die grünen und knospenden Zweige stellen die jetzigen Arten(3), und die in vorangehenden Jahren entstandenen die lange Aufeinanderfolge erloschener Arten vor.«
Am Fuß des Stammes steht, was Darwin(4) die »Urform(1)« nennt, ein Organismus(15), aus dem sich in der Evolution(12) Stück für Stück alles übrige Leben entwickelt hat, indem die einen Arten(4) sich anpassten(1) und überlebten und die anderen ausstarben. Darwin brach also mit der jüdisch-christlichen Tradition, die jeden Organismus(16) als einzigartiges, unabhängiges Geschöpf betrachtete, und erklärte, dass alle lebenden Organismen über diese gemeinsame Abstammung(2) untereinander verbunden sind.
Der Baum des Lebens(4) ist als wissenschaftliche Darstellung der Natur sicherlich zutreffender als die Stufenleiter(2), dennoch lässt auch er noch immer die Schlussfolgerung zu, der Mensch nähme in der Natur eine Sonderstellung ein. So machte Ende des 19. Jahrhunderts der Biologe(7) Ernst Haeckel(1) Darwins(5) Baum des Lebens in mehreren hübsch illustrierten Veröffentlichungen einer breiteren Öffentlichkeit zugänglich: Eine berühmte Darstellung, der sogenannte Stammbaum des Menschen(18) (Abbildung 2.1), zeigt zwar einen vollständigen Baum samt Ästen, doch die meisten Tiergruppen stehen im Stamm(1) übereinander, während die Menschen(19) den Wipfel besetzen. Es ist unwahrscheinlich, dass Haeckel, ein bahnbrechender Biologe, der auch zahlreiche eigene Theorien entwickelte, damit sagen wollte, der Mensch sei das Ergebnis einer einzigen, linearen Progression der Lebewesen. Doch egal was er beabsichtigte, seine Zeichnung suggeriert dem naiven Betrachter, der Mensch sei das »höchste« Lebewesen auf Erden(6), der Endpunkt des uralten Fortschritts des Lebens.
Abbildung 2.1: Ernst Haeckels Stammbaum des Menschen – Anthropogenie oder Entwickelungsgeschichte des Menschen
Noch Mitte des 20. Jahrhunderts stand in den Lehrbüchern der Mensch unangetastet an der Spitze des Lebensbaums(5). Zum Teil lag das an einer prominenten Theorie der Gehirnevolution(2)(2), die das menschliche Gehirn(16) als Mischung aus den Gehirnen unserer Wirbeltier(7)-Vorfahren(7) sah, wobei das Reptil(2)-Gehirn unter dem Gehirn eines frühen Säugetiers(8) stand, und das wiederum unter dem späteren, »höheren« Säuger-Gehirn der Primaten(3). Ganz obenauf stand freilich nach wie vor das menschliche Gehirn. Die Annahme, wir stünden an der Spitze des Evolutionsbaums(13), beeinflusst in manchen Kreisen bis heute den Blick auf Gehirnevolution(3) und -funktion(1) sowie das Verständnis von der Natur des menschlichen Geistes(2) und den Bereichen Ethik(1) und Moral(2). Der Mensch scheint sich nur sehr schwer von der Vorstellung verabschieden zu können, er wäre etwas Besonderes, der Zielpunkt des Lebens.
Vielen gilt die menschliche »Einzigartigkeit« als unumstößliche Gewissheit. Für Gläubige ist sie eine gottgegebene(2) Tatsache, für Humanisten die Feier unserer besonderen Befähigungen zum Denken(8) und Fühlen. Doch so wie unsere Art durch Wandel entstand, befinden wir uns auch weiterhin ständig im Wandel. Jedes Mal, wenn ein Kind gezeugt wird, erhält es eine einzigartige genetische Ausstattung, die es vorher noch nie gegeben hat. Was heute als etwas Besonderes gilt, dürfte sich für die Organismen(17), die in Zukunft(3) von uns divergieren, als Banalität erweisen; sie werden ihre eigenen Merkmale besitzen, die sie von uns unterscheiden und auf ihre Weise besonders machen.
Man kann durchaus davon sprechen, dass wir besonders sind – wenn wir mit »besonders« anders meinen. Nach diesem Kriterium kann allerdings jeder Organismus(18), der ja eine eigenständige Form des Lebens ist, als besonders gelten. Die Herausforderung lautet, auf den Punkt genau zu bestimmen, worin wir uns von anderen Arten(5) unterscheiden, ohne dabei anthropozentrisch(1) anderen Organismen Merkmale abzusprechen, obwohl sie sie besitzen, und ihnen anthropomorphisch(2) Merkmale zuzuschreiben, die sie nicht besitzen.
Wenn wir über unsere Familiengeschichte(1), unseren »Familienstammbaum«, sprechen, meinen wir damit ein paar winzige Sprossen an Zweigen, die sich an der äußersten Spitze des Menschenzweigs am Baum des Lebens(6) befinden. So wie Ihre Familiengeschichte für Sie von Interesse(1) ist, weil es Ihre Geschichte ist, ist die Evolutionsgeschichte(2) unserer Art eben unsere Geschichte und daher von besonderem Interesse für uns. Doch unsere Art ist lediglich irgendein Zweig an irgendeinem Ast des Baums. Ein Zweig, an dem uns viel liegt, und ein Aussichtspunkt, von dem aus wir die Geschichte des Lebens betrachten können – aber nicht, weil wir eine Sonderstellung in der natürlichen Ordnung(2) der Dinge einnehmen würden.
Kapitel 3
Das Entstehen der Reiche(1)
Die Klassifizierung der Natur beschäftigt die Wissenschaft schon lange. Die Griechen beschrieben diese Übung als die Kunst, die Natur »nach der natürlichen Gliederung zu zerlegen«. Aristoteles(2) unterteilte die natürliche Welt in drei Kategorien – Pflanzen(2), Tiere(17) und Menschen(20). Der Unterschied zwischen ihnen, erklärte er, bestehe darin, dass Pflanzen auf Ernährung(1) und Fortpflanzung(6) beschränkt sind, während Tiere(18) außerdem Wahrnehmung(4) und Bewegung(3) kennen. Menschen(21) wiederum unterscheiden sich von den übrigen Tieren(19) durch den Besitz des Denkens(9) oder der Vernunft(2). Diese Fähigkeiten spiegeln für ihn drei Sorten von Seelen(1): Pflanzen besitzen eine vegetative Seele(1), Tiere(20) eine sensitive (1)(sensorische) (1)Seele und Menschen(22) eine rationale Seele(1).
Die Kategorien, die sich durch diese Überlegungen ergeben, werden Reiche(2) genannt, über deren genaue Anzahl schon zahlreiche Debatten geführt wurden (Tabelle 3.1). Im 16. Jahrhundert überarbeitete der berühmte Taxonom Carl von Linné(1) das Schema(1) des Aristoteles(3) und unterteilte die Lebewesen in Pflanzen(3), Tiere(21) (einschließlich des Menschen(23)) und Mineralien(1). Die Erfindung des Mikroskops im 17. Jahrhundert führte zur Entdeckung von Mikroorganismen(6), also Einzellern(12), die mit bloßem Auge(1) nicht zu erkennen sind. Diese nannte Ernst Haeckel(2) Protisten(1) (sprich »die Ersten«) und fügte den Plantae und Animalia(22) folgerichtig die Protista hinzu, um zu einem dreigliedrigen System(2) des Lebens zu gelangen. Mit der Erfindung des Elektronenmikroskops stellte sich im 20. Jahrhundert heraus, dass manche Mikroorganismen über einen Zellkern(1) mit darin eingeschlossener DNA(1) verfügen, andere dagegen keinen Zellkern aufweisen und ihre DNA in der gesamten Zelle(1) verteilen. Einzeller(13) mit Zellkern (zum Beispiel Amöben(1), Pantoffeltierchen(1), Algen(1)) blieben bei den Protisten, die ohne Zellkern (Bakterien(6)) wurden dem Reich der Monera(1) zugeschlagen, das wiederum in zwei Gruppen(3) zerfiel, nämlich Bakterien(7) und Archaeen(1). Dann wurden als weitere Vielzeller(1)-Gruppe noch die Pilze(1) hinzugefügt – womit wir bei der Aufteilung in sechs Reiche angelangt sind, die heute als die am weitesten verbreitete Klassifizierung der Natur gilt.[1] Wie wir später sehen werden, heißen Organismen(19) ohne Zellkern (Bakterien und Archaeen) Prokaryoten(1) und Organismen aus Zellen mit Zellkern Eukaryoten(2) (Protisten, Pflanzen, Pilze und Tiere(23)).
Tabelle 3.1: Einteilung der Lebewesen in Reiche über die Zeit
2 Reiche
3 Reiche
4 Reiche
5 Reiche
6 Reiche
Pflanzen
Pflanzen
Monera
Monera
Bakterien
Tiere
Tiere
Protisten
Protisten
Archaeen
Mineralien
Pflanzen
Pflanzen
Protisten
Tiere
Pilze
Pflanzen
Tiere
Pilze
Tiere
Auch moderne Biologen verwenden weiterhin die Metapher vom sich verzweigenden Baum, um die Verwandtschaft innerhalb und zwischen den Reichen(3) darzustellen, aber sie sind zurückhaltend mit der Annahme, der Mensch würde den Endpunkt eines evolutionären(14) Fortschritts darstellen. Wenn heute der Baum des Lebens(7) gezeichnet wird, werden daher alle sechs Reiche als Hauptäste dargestellt und die verschiedenen Gruppen(4) von Organismen(20) als Zweige am Ast ihres jeweiligen Reichs (Abbildung 3.1).
Abbildung 3.1: Die sechs Reiche, dargestellt in einem Baum des Lebens
Die Klassifizierung endet jedoch nicht bei den Reichen(4), diese enthalten darüber hinaus eine Vielzahl an unterschiedlichen Untergruppen(1)(5). Linné(2) entwickelte ein System(3), um diese Gruppen in immer enger definierte Kategorien zu unterteilen. Darauf aufbauend werden Organismen(21) innerhalb der Reiche heute in Stamm(2), Klasse(2), Ordnung(3), Familie(2), Gattung(1) und Art gegliedert. Für unsere eigene Art lautet die Klassifizierung: Reich Animalia(24) (Tiere(25)), Stamm Chordata(2) (Chordatiere), Unterstamm Vertebrata(8) (Wirbeltiere), Klasse Mammalia(9) (Säugetiere), Ordnung (4)Primates (Primaten(4)), Familie Homonidae(1) (Menschenaffen(1)), Gattung Homo und Art sapiens.
Klassifikations-Schemata(1) stellen in keiner Weise eine Rückkehr zu der Vorstellung dar, verschiedene Arten(6) von Organismen(22) seien in ihrer Einzigartigkeit aus dem Nichts erschaffen worden. Im Gegenteil: Sie stehen in Einklang mit Darwins(6) Annahme, dass jeder heute lebende Organismus(23) auf die eine oder andere Weise mit allen aktuellen und früheren Mitgliedern sämtlicher Reiche(5) verwandt ist, da alle Formen des Lebens von einem gemeinsamen Urvorfahren(1) abstammen(3).
Kapitel 4
Gemeinsame Abstammung(4)
Grob gesprochen gibt es zwei Methoden, um die Evolutionsgeschichte(3) nachzuzeichnen. Zum einen über die fossilen(1) Überreste von Organismen(24) in verschiedenen Gesteinsschichten; mittels der Datierung dieser Gesteine lässt sich bestimmen, in welcher Zeit der Organismus(25) gelebt hat. Diese Methode stößt aber an gewisse Grenzen, weil das weiche Gewebe(1) vieler Organismen nicht sehr gut fossilisiert. Der andere Ansatz nutzt die moderne Genetik(1). Dadurch kann man die Geschichte sehr viel präziser rekonstruieren, denn die Gene(3) eines Organismus(26) sind gleichsam eine Aufzeichnung seiner Evolutionsgeschichte.
Um Darwins(7) Urform(2) zu identifizieren, verglichen Wissenschaftler die Gene(4) von Lebewesen aus verschiedenen Reichen(6) und isolierten gemeinsame Gene, die bis an die Anfänge des Lebens zurückreichen. Nick Lane(2) schreibt in seinem Buch Der Funke des Lebens, der Vorfahre allen irdischen Lebens sei eine Zelle(2), die sich vor 4 bis 3,8 Milliarden Jahren herausbildete, also etwa eine halbe Milliarde Jahre nach der Entstehung der Erde(7). Diese Zelle, so Lane, war bereits ziemlich raffiniert, und indem sie überlebte(15), gab sie ihre überlebensrelevanten Merkmale an jede Zelle weiter, die seither gelebt hat, also auch an alle unsere Körperzellen(2). Dieser Urorganismus, die Mutter allen Lebens, hat einen Namen – besser gesagt, einen Spitznamen: Er heißt LUCA(1) und ist die letzte gemeinsame Stammform(3), die Wurzel vom Baum des Lebens(8).[1]
Wahrscheinlich war LUCA(2) nicht die allererste Lebensform. Eine Zelle(3) ist ein kompliziertes Gebilde, eine biologische(8) Maschinerie, und LUCA(3) war nicht einfach so plötzlich da und voll funktionsfähig. In den frühen Gewässern auf der Erde(8) bildeten RNA(1), DNA(2) und Proteine(1) primitive Urformen(3) des Lebens, sogenannte Protozellen(1). Aus diesen unsystematischen biologischen Versuchen entstand irgendwann LUCA(4). Zwar existiert LUCA(5) selbst nicht mehr, wohl aber seine ersten Kinder – Bakterien(8) und Archaeen(2) –, die ein wesentliches Glied in der Evolution(15) aller nachfolgenden Lebewesen darstellen, auch von Tieren(26) wie uns.
Entscheidend für das Verständnis der Evolutionsgeschichte(4) ist damit der Begriff der »gemeinsamen Abstammung(5)«. Eine Gruppe(6) von Organismen(27) mit gemeinsamer Stammform(4) heißt »Klade(1)«. Auf der Grundlage fossiler(2) oder genetischer Erkenntnisse stellen Evolutionsbiologen(2)(2) in sogenannten Kladogrammen(1) eine gemeinsame Abstammung dar. Im Kladogramm in Abbildung 4.1 sieht man, wie die sechs Reiche(7) des Lebens sich aus LUCA(6) entwickelten. Die Knotenpunkte an den Abzweigungen von der langen diagonalen Linie eines Kladogramms stehen für gemeinsame Vorfahren(8), die häufig so nicht mehr leben – 99 Prozent aller Arten(7), die je gelebt haben, sind heute ausgestorben. Die Endpunkte der Linien an den Abzweigungen stehen für lebende Organismen.[2]
Abbildung 4.1: Die sechs Reiche, dargestellt in einem Kladogramm
An dieser Stelle bietet es sich an, die falsche Vorstellung auszuräumen, nach der der Mensch vom Affen(1) abstammen(6) soll. Auf dieser falschen Annahme beruhte zum Teil der berühmte »Scopes(1) Monkey Trial« (etwa »Scopes-Affen-Prozess«), bei dem 1925 Wissenschaft und Religion gegeneinander vor Gericht antraten. Doch Menschen(24) sind Hominini(1), und unsere engsten Verwandten, die keine Hominini sind, sind die Schimpansen(1). Wenn schon, hätte der Prozess also »Chimp Trial« heißen müssen. Nur stammen wir eben genauso wenig von Schimpansen ab, die frühen Hominini und die Schimpansen haben lediglich einen gemeinsamen Vorfahren(9) (Abbildung 4.2).
Abbildung 4.2: Kladogramm der Evolution der Primaten
Ähnlich verhält es sich mit Ratten(2) und Menschen(25). Beide sind Säugetiere(10) und haben daher bestimmte Merkmale gemeinsam, etwa die Körperbehaarung(1) und das Säugen der Jungen – aber unter unseren Vorfahren(10) finden sich dennoch keine Ratten. Vielmehr haben Ratten und Primaten(5) einen gemeinsamen Säugetier-Vorfahr, von dem wir diese Merkmale geerbt haben. Deshalb können wir auch einige wichtige Erkenntnisse über das menschliche Gehirn(17) erlangen, indem wir Rattenhirne untersuchen. Allerdings müssen wir dabei aufpassen, dass wir nicht annehmen oder implizieren, dass ein Mensch einfach eine fortschrittlichere Ratte ist, oder auch ein fortschrittlicherer Schimpanse(2) – denn diese Tiere(27) befinden sich in anderen Kladen(2).
Darwin(8) nannte den Mechanismus, über den sich aus gemeinsamen Vorfahren(11) Kladen(3) herausbilden, die natürliche Selektion(1). Nach seiner Theorie existieren innerhalb jeder gegebenen Population variierende Merkmale; die Merkmale, die sich fürs Überleben(16) als nützlich erweisen, werden häufiger, weil die Individuen(1), die sie besitzen, mit größerer Wahrscheinlichkeit überleben und sich fortpflanzen(7). Anders gesagt, die nützlichen Merkmale werden selektiert und stabilisiert. Die spätere Entdeckung, dass Vererbung(1) über Gene(5) und Chromosomen(1) abläuft, stützte diese Theorie erheblich.
Natürliche Selektion(2) sorgt also offenbar dafür, dass Organismen(28) sich immer besser an ihre Umwelt(3) anpassen(2). Das klingt zwar ziemlich gut – aber natürlich kann es auch zu viel des Guten geben. Wenn Nahrungsmangel oder die Ankunft neuer Räuber(1) einen Ortswechsel nötig macht, könnte der Umstand, dass eine Gruppe(7) extrem gut an ihre aktuelle Umwelt angepasst ist, sich auch als Nachteil erweisen, denn womöglich hat sie Merkmale abgelegt, die sie flexibler gemacht hätten für die Anpassung an neue Umwelten, in denen andere Merkmale nützlich wären.
Neben Selektion(3) und Migration(1) spielen in der Evolution(16) noch weitere Faktoren eine Rolle. Eine wichtige Ursache für genetische Vielfalt(1) sind Mutationen(2). Man kennt sie vor allem für ihre unerwünschten Auswirkungen, etwa in Form von Krankheiten; aber sie können auch Merkmale hervorbringen, die für das Überleben(17) nützlich sind und daher in der Population verbreitet werden. Auch die Gendrift(1) – zufällige Veränderungen in der Frequenz bestimmter Gene(6) innerhalb einer Population – wirkt sich auf die Evolution aus. Stellen wir uns zum Beispiel vor, dass bei einem Hurrikan viele Einwohner einer abgelegenen Insel ums Leben kommen. Wenn viele der Verstorbenen Gene für ein bestimmtes Merkmal besaßen, dürfte dieses Merkmal in der künftigen Population seltener sein. Und wenn dadurch andere Merkmale in den Vordergrund treten, kann sogar eine neue Klade(4) entstehen.
Wir sollten an diesem Punkt noch eine wichtige Unterscheidung treffen zwischen Merkmalen, die von einem gemeinsamen Vorfahren(12) stammen, und Merkmalen, die sich bei verschiedenen Arten(8) ähneln, ohne dass es gemeinsame Vorfahren gibt. Die Wirbelsäule(1), die alle Wirbeltiere(9) besitzen, ist ein Merkmal, das vom gemeinsamen Vorfahren aller Wirbeltiere stammt, und die Körperbehaarung(2) der Säugetiere(11) wurde vom felltragenden(1) gemeinsamen Vorfahren aller Säugetiere weitervererbt(2). Der opponierbare Daumen von Primaten(6) und Pandas(1) dagegen ist ein Merkmal, das der gemeinsame Säugetier-Vorfahr dieser Tiere(28) nicht aufwies; er entwickelte sich bei beiden unabhängig als Lösung für ein ähnliches Problem. Genauso gibt es keinen gemeinsamen geflügelten Vorfahren von Fledermäusen(1) und Vögeln(1) – die Flügel der Fledermäuse entwickelten sich über mehrere Veränderungen aus dem Unterarm(1) ihrer nicht geflügelten Säugetier-Vorfahren. Ähnlichkeiten aufgrund gemeinsamer Abstammung(7) nennen wir Homologien(1). Ähnlichkeiten, die nicht auf eine gemeinsame Abstammung zurückzuführen sind, heißen Analogien(1).
Kapitel 5
Ein Lebe-Wesen
Was genau gruppieren wir eigentlich, wenn wir Bäume des Lebens bauen, Reiche(8) einteilen oder Kladogramme(2) zeichnen? Die kurze Antwort lautet: Organismen(29). Diese Bezeichnung habe ich bisher verwendet, ohne sie klar zu definieren. Das möchte ich nun nachholen. Ein Organismus(30) ist ein lebendes Wesen, das als physiologische(2) Einheit funktioniert, deren Komponenten in hohem Grade kooperieren(1) und nur selten untereinander in Konflikt geraten, damit die gesamte Einheit gedeiht, als Ganzes überleben(18) und sich fortpflanzen(8) kann, um ihre Art zu erhalten.
Das Hauptziel eines Organismus(31) ist schlicht und ergreifend: an Nährstoffe(4) und Energie(3) zu kommen, damit er wachsen und mindestens so lange am Leben bleiben kann, bis er sich fortgepflanzt(9) hat. Organismen werden geboren, reifen(1), pflanzen sich fort und hören irgendwann auf, als physiologische(3) Einheit zu existieren. Nur die Organismen, die lang genug leben, um sich fortzupflanzen, haben eine Chance, zur genetischen Zukunft(4) ihrer Art beizutragen. Somit sind Lebensfähigkeit (die Fähigkeit, zu wachsen und fortzubestehen) und Fruchtbarkeit (die Fähigkeit zur Fortpflanzung) Hauptmerkmale von Organismen(32). Entscheidend für Lebensfähigkeit und Fruchtbarkeit ist der Stoffwechsel(1), also der chemische Prozess, durch den Zellen Energie gewinnen(1) und nutzen. Deswegen beschreibt Richard Dawkins(1) den Unterschied zwischen Belebtem und Unbelebtem über ihren Umgang mit Energie. Lebewesen – Organismen – stellen permanent Energie her und verbrauchen sie, während Nicht-Lebewesen der Energie passiv ausgesetzt sind – tote Körper(3) zersetzen sich, Wasser(1) verdunstet, Felsen und Mineralien(2) werden zerlegt.
Die Gene(7), die LUCA(7), der gemeinsame Vorfahr(13) aller Organismen(33), weiterreichte, geben die Grundstruktur für die Zelle(4) oder Zellen vor, aus denen ein individueller(2) Organismus(34) besteht. Bei einzelligen(14) Organismen sind sämtliche Instrumente, die für Lebensfähigkeit und Fruchtbarkeit nötig sind, in dieser einen Zelle enthalten. Bei mehrzelligen Organismen(2) ist die Aufgabe, am Leben zu bleiben, sehr viel komplexer, denn dort bilden unterschiedliche Zelltypen unterschiedliche Gewebe(2), Organe(1) und Systeme(4), die alle als Einheit zusammenarbeiten müssen. Zu verstehen, wie komplexe vielzellige(3) Organismen(3) sich aus einzelligen(15) Lebensformen entwickelt haben, ist ein zentraler Teil unserer Geschichte.
Teil 2
Überleben(19) und Verhalten(24)
Kapitel 6 · Das Verhalten von Organismen
Kapitel 7 · Über tierisches Verhalten hinaus
Kapitel 8 · Die frühesten Überlebenden
Kapitel 9 · Überlebensstrategien und -taktiken
Kapitel 10 · Verhalten neu denken
Kapitel 6
Das Verhalten(25) von Organismen(35)
Die Evolution(17) ist ein Prozess, durch den sich Merkmale von Organismen(36) innerhalb einer Gruppe(8) über Generationen hinweg mittels natürlicher Selektion(4) verändern. Hinter diesem Prozess steht die Frage, wie gut ein individueller(3) Organismus(37) und seine Umwelt(4) zusammenpassen. Die Individuen, deren Merkmale in der aktuellen Umwelt nützlich sind, überleben(20) mit größerer Wahrscheinlichkeit so lange, dass sie sich fortpflanzen(10) und ihre Gene(8) an ihre Nachkommen weitergeben können. Zwar hängt das Überleben eines Organismus(38) von sehr vielen seiner Eigenschaften ab, doch gibt es, wie der bahnbrechende Verhaltensforscher(1) Theodore Schneirla(1) sagte, »einen entscheidenden Faktor bei der natürlichen Selektion(5)«: das Verhalten(26).
Ein weiterer herausragender Verhaltensforscher(2), B. F. Skinner(1), definierte Verhalten(27) als »den Teil der Funktionsweise eines Organismus(39), der auf die Außenwelt(1) einwirkt oder mit ihr interagiert«. Allgemein gilt Verhalten als Produkt von Nervensystemen(10) und den durch sie gesteuerten Muskelkontraktionen; nach dieser Sichtweise können nur Tiere(29), die sowohl Nervensysteme als auch Muskeln(1) besitzen, Verhalten aufweisen. Doch obwohl Skinner an Tieren(30) forschte, war er so weitsichtig, Verhalten generell für Organismen zu definieren. Und tatsächlich ist, wie wir in den nächsten Kapiteln sehen werden, Verhalten ein Merkmal aller Organismen, nicht nur jener mit Nervensystemen und Muskeln. Trotzdem beginnen wir mit dem Verhalten von Tieren(31).
Die einfachste Form des Verhaltens bei Tieren(32) ist der Reflex(1), eine (1)angeborene Abfolge von Reiz(2) und Reaktion(2); er funktioniert über Nerven(11), die (2)sensorische Input(1)-System(5)e direkt mit Muskeln(2) verbinden. Reflexe werden durch bestimmte Reize automatisch ausgelöst und unterliegen keiner willentlichen(1) Kontrolle(1). Aus diesem Grund lässt sich an ihnen sehr gut etwa die neurologische(1) Funktionalität von Kleinkindern testen. (1)Angeborene Reflexmuster(1) sind jedoch nicht nur für Neugeborene überlebenswichtig(21), sie bleiben es ein Leben lang. So steuern sie zum Beispiel Gleichgewicht und Gang, und wenn man auf einen scharfkantigen Gegenstand tritt, wird der Fuß(1) automatisch zurückgezogen. Ein plötzliches lautes Geräusch aktiviert gleich mehrere Reflexe(2), die sogenannte Schreckreaktion(1): Die Augen(2) zwinkern, der Nacken verhärtet sich, der ganze Körper(4) fällt in Schreckstarre(2). Beim Essen bedingen Reflexe das Kauen, Schlucken, die Verdauung und die Ausscheidung von Abfallstoffen(1). Beim Ansteigen des Blutdrucks verlangsamt sich per Reflex der Puls, um den Druck nicht zu hoch werden zu lassen.
Reflexe(3) lösen üblicherweise die Reaktion(3) einer spezifischen Muskelgruppe aus (Mund(1), Bein, Fuß(2), Auge(3)) oder eine Reihe von Reaktionen innerhalb eines Körpersystems (Gleichgewicht, Verdauungsreflexe, Schreck). Doch Tiere(33) führen auch Bewegungen(4) aus, bei denen der gesamte Körper(5) koordiniert werden muss, und manche davon sind, wie Reflexe(4), (2)angeboren. Wegbereitende Ethologen wie Konrad Lorenz(2) und Niko Tinbergen(2)
