"Gentransfer"

bisher nur bekannt als vertikale Weitergabe,

aber es ging und geht auch horizontal

 

>Hier< ist eine Webseite über Lebensformen (Einzeller, Pilze, Pflanzen).

>Hier<, auf dieser Seite, mehr zur Evolution, der Unwahrscheinlichkeit,

noch einmal Menschen wie wir im Weltall zu finden und Vorstellungen,

den markwirtschaftlich darwinistischen Überlebenskampf zu imitieren


Einstein ist für die Physik wie

Woese für die Evolution

Im Vergleich zu Darwin ist Woese (1928 geboren - >hier< mehr über sein Leben) allgemein bei seinem Mitmenschen fast völlig unbekannt. Dabei fand er heraus, dass Charles Robert Darwin (im April 1882 gestorben) nur für die letzten dreieinhalb Milliarden Jahre der Existenz der Erde Recht hatte; denn zu Beginn des Lebens tauschten die Organismen ihre Gene in der irdischen "Ursuppe" frei mit ihren Nachbarn aus  - horizontaler Gentransfer genannt -, ohne dass es dabei zu einer Artbildung gekommen wäre. Dieser freie Austausch genetischer Innovationen war die treibende Kraft der frühen Zell-Evolution. Mit wachsender Komplexität der Organismen wurde dieser horizontale Gentransfer immer schwieriger und die Gene konnten nicht mehr so leicht an die in der Nachbarschaft lebenden Organismen weitergegeben werden, sondern vorwiegend an ihre Nachkommen - vertikaler Gentransfer - (d.h. zeitlich nach unten). Die Grenze, bei der die Evolution über Mutationen und Selektion vorherrscht, hat Carl Woese die "Darwinsche Schwelle" genannt. Damit nimmt Woese Abschied von Darwins "Prinzip der gemeinsamen Abstammung", welches besagt, dass das Leben mit einer Urzelle begann.

 

Über die Entdeckungen von Woese, die eine ziemlich unerwartete Ergänzung der Evolutionstheorie bedeutet, existieren bisher nur einige Aufsätze in Fachzeitschriften. Dabei ist er mit seinen Forschungen gleich zu setzen mit Albert Einstein, der mit seiner Erkenntnis von der speziellen und allgemeinen Relativitätstheorie, sowie der Gleichsetzung von Materie und Energie den Horizont der Physik erweitert hat (erst dann von Bedeutung, wenn man unsere tägliche physikalische Umgebung verlässt, daher Erweiterung" und nicht Revolution, wie viele sagen).


2009: Zweihundert Jahre nach seiner Geburt wurde Charles Robert Darwin zum "Medienstar", und seine Evolutionstheorie wird gefeiert. Und völlig ohne mediale Beachtung feierte Carl R. Woese  2008 seinen 80. Geburtstag. Den größten Teil seines Lebens hat er sich mit der Biochemie von primitiven Einzellern beschäftigt und dabei Entdeckungen überraschende gemacht, die aber bislang nur von seinen Forscherkollegen für spektakulär gehalten werden. Die heute anerkannte Taxonomie (Einteilung in Klassen) der Prokaryonten (auch Akaryobionten*, sind Organismen ohne echten Zellkern: Archaebakterien**, Bakterien, Cyanobakterien) ist sein Werk.

* Karyon = Zellkren (griechisch)        

** Urbakterien: deren Wände enthalten  keine (Stützsubstanz und ihre Membranen sind gegen chemisch-physikalische Einflüsse widerstandsfähig sowie durch Antibiotika nicht angreifbar.
 

Es bleibt gerne unbeachtet, dass Einzeller biochemisch weit komplexer sind , als man bei einem noch so stark prüfenden Blick durch ein Mikroskop annehmen könnte. Doch sind deren chemische Stoffwechselprozesse ziemlich genauso unterschiedlich wie bei Tieren und Pflanzen. Die Einzeller sind fremdartig, ungewöhnlich und oft noch völlig unbekannt (d.h. exotisch).

 

Genforscher suchen nach Abweichungen von einer Art zur anderen, und je größer diese Abweichungen sind, "desto weiter in der Vergangenheit lebte der letzte gemeinsame Vorfahre von zwei heutigen Arten... Vor rund dreieinhalb Milliarden Jahren lebten die Urahnen der heutigen Bakterien, der Archaeabakterien (Erklärung oben) und der Eukaryonten.
 

Als Woese versuchte, die Verwandtschaftsverhältnisse unter Einzellern (den Exoten) genauer zu klären, als man bisher angenommen hatte, machte er überraschenden Entdeckungen: Zwei Mikroorganismen können sich berühren, um über einen Kanal in ihrer Zellwand frei ihre Gene auszutauschen, wie beim Sex, nur dass man nicht erst auf das Heranwachsen der nächsten Generation warten muss, um den Erfolg der neuen Genmischung zu sehen. Ulrich Kühne schreibt in einem sehr ausführlichen Artikel in einer Ausgabe der Wochenzeitung "Freitag" im Februar 2009: "Wie Sex von so entgrenzter Innigkeit, dass die Geschlechtspartner schon ihre aktiven Gene mischen, nicht bloß die, die sie vererben", sondern alle.


Das wird als horizontaler Gentransfer bezeichnet, eine völlig neue Entdeckung. Dieser horizontale Gentransfer ist beispielsweise dafür verantwortlich, dass sich Medikamentenresistenzen so schnell unter Krankheitserregern verbreiten. Hätten die Erreger der Tuberkulose nur die Möglichkeit, sich darwinistisch weiterzuentwickeln, wären sie dank Penizillin längst ausgerottet worden. Aber Mycobacterium tuberculosis besitzt leider noch in geringem Maße eine Fähigkeit, die nach Woese sämtliche Lebewesen auf der frühen Erde hatten: sich frei und über Artengrenzen hinweg aus dem Genpool ihrer Artgenossen zu bedienen.


Betrachtet man den horizontalen Gentransfer, dann war in der frühen Evolution des Lebens auf der Erde der Art-Begriff nicht mehr anwendbar; denn Gene sind damals frei zwischen den verschiedenen Individuen ausgetauscht worden. Eine einmal entstandene Mutation, die in einer Nische von Vorteil war, beispielsweise ein neuer Stoffwechselprozess, der neue Energiequellen der Umwelt aufschließt, hat sich dank horizontalem Gentransfer sofort unter allen Individuen verbreitet.


Etwas kompliziertere Lebewesen als die Einzelle vermehrten sich durch Zellteilung. Dann entstand viel später in der Evolution die sexuelle Fortpflanzung mit zwei Eltern pro Nachkommen. In beiden Fällen - der Zellteilung und der sexuellen Fortpflanzung -  erfolgt die Weitergabe der Erbanlangen vertikal von Vorfahren auf Nachkommen - einschließlich von gelegentlichen Variationen, den genetischen Mutationen.


Ulrich Kühne schreibt: "Darwins Verdienst war es, einen Mechanismus zu beschreiben, wie aus seltenen und rein zufälligen Variationen eine Entwicklung in Richtung zunehmend ausdifferenzierter und angepasster Arten entstehen kann. Kernbegriffe sind dabei „Nachkommensüberschuss" und „natürliche Selektion": Wenn die Eltern in der Regel weit mehr Nachkommen produzieren als später überleben und selbst wieder Nachkommen haben, dann werden nicht alle Variationen der elterlichen Erbanlagen in späteren Generationen fortbestehen. Die Auswahl der überlebenden Merkmalsvariationen unter den Nachkommen nannte Darwin survival of the fittest (Überleben des am besten angepassten). Die natürliche Umwelt übernimmt die Rolle eines Züchters, der unangepasste Nachkommen ausselektiert. In emotionsloser Grausamkeit entfaltet sich die darwinistische Evolution."


Ulrich Kühne geht, wie folgt, näher auf die "emotionslose Grausamkeit" der Natur ein: "Die Natur kümmert sich nicht darum, was wir über sie denken. Das am weitesten verbreitete Missverständnis des Darwinismus wird von der Philosophie naturalistischer Fehlschluss genannt - der Schluss vom Sein auf das Sollen; von der Tatsachenfeststellung, dass die Natur bestimmten Gesetzen unterworfen ist, auf die Behauptung, dass diese Gesetze für unsere menschlichen und moralischen Belange erstrebenswert seien. Gegen den naturalistischen Fehlschluss spricht nicht nur, dass er die Freiheit und Verantwortung, unsere Lebensumstände nach unseren eigenen, besten Maßstäben zu gestalten, leugnet, sondern auch ein pragmatischer Einwand: Keine der Behauptungen über die Natur, auf die sich das Naturrecht je berufen hat, ist immun gegen den wissenschaftlichen Fortschritt."
 


Carl R. Woese, am 15. Juli 1928 in Syracuse, im US-Bundesstaat New York geboren, promovierte in Yale* und ist seit 1964 Professor an der Universität von Illinois in Urbana-Champaign. Sein revolutionärer Beitrag zur Evolutionstheorie steht in einer langen Reihe von Forschungsarbeiten aus den Bereichen Biophysik, Molekularbiologie und Genetik, unter anderem auch über die Chemie der Ursuppe und die Entstehung der ersten Lebensformen. Ausgezeichnet wurde Woese unter anderem mit der Leeuwenhoek**-Medaille 1992, die als höchste Ehre im Feld der Mikrobiologie nur alle zehn Jahre vergeben wird, und 2003 mit dem Crafoord***-Preis der Schwedischen Akademie der Wissenschaften für die wichtigste Grundlagenforschung in all denjenigen Disziplinen, die der Nobelpreis nicht abdeckt.

* benannt nach dem Kaufmann und britischer Gouverneur von Madras, Elihu Yale (1649 -1721). Yale ist die drittälteste, aber eine der führenden (privaten) Universitäten der USA mit Sitz in New Haven (Connecticut)

** Der niederländische Naturforscher Antoni van Leeuwenhoek (gestorben 1723) entdeckte mit selbst gebautem Mikroskop die Welt der Bakterien, Blutkörperchen bis hinzu Spermien.

*** von dem schwedischen Unternehmerehepaar Holger und Anna-Greta Crafoord gestiftet und seit 1988 verliehen.

 

Einiges mehr bei http://de.wikipedia.org/wiki/Carl_Woese oder direkt zur Webseite von Woese unter http://mcb.illinois.edu/faculty/profile/1204




 

Einige Gedanken zu der Ergänzung in der Evolution durch Karl R. Woese, z.B.: „Eine Gesellschaft, die aus Biologie eine Ingenieurswissenschaft macht, die die Welt verändert, ohne sie zu verstehen, kann zu einer Gefahr für sich selbst werden!"


Es ist eine wissenschaftliche Tatsache, dass die Entstehung und Ausdifferenzierung der Tier- und Pflanzenarten durch den von Darwin beschriebenen Mechanismus stattgefunden hat. Das ist heute (nahezu) unbestritten. Dieser Mechanismus ist völlig wertfrei, völlig absichtsfrei und beruht auf völlig zufälligen Gesetzmäßigkeiten, die mit größter Wahrscheinlichkeit kein zweites Mal mit denselben Ergebnissen im gesamten Weltall existieren kann; denn Voraussetzung wäre (sehr grob aufgezählt)

- gleiche Größe der Sonne, mit  deren unvorhersehbaren Aktivitäten und mit gleichem Abstand von unserer Erde

- gleiche Größe der Erde und des Mondes in Relation von Größe und jeweiligem Abstand,

- genau gleiche Erdzusammensetzung (Verteilung und Menge der Atome aus dem periodischen System der Elemente), insbesondere gleiche Boden-, Wasser- und Luftzusammensetzung; Magnetfeld als ein lebenswichtiger Schutz gegen kosmische und auch terrestrische Strahlung,

das bedeutet:

- gleiche zeitliche Art und Entfernung von Sternexplosionen in anderen Sonnensystemen unserer Milchstraße (wegen genau der gleichen Verteilung der chemischen Elemente auf der Erde).

Ferner ist von Wichtigkeit:

- zeitgleiche Art und Intensität der Katastrophen durch Beschuss aus dem Weltall mit u.a. dem zeitlich gleichen Aussterben der Dinos

- gleiche Anordnung von Meeren und Land (mit Landverschiebungen),

- gleiche klimatischen Bedingungen - also gleich Temperaturen, Verteilung von Wind (Stärke und Richtungen) Regen und Sonnenschein,

- gleiches Temperaturgefälle zwischen den Polen und dem Äquator,

- gleiche Gezeiten, also gleich großer Mond in gleichem Abstand zur Erde

und schließlich

- eine entsprechende genetische Entwicklung zur Menschheit aufgrund von zufälligen Mutationen, nach Wanderungsbewegungen von vormenschlichen Lebewesen

und mehr noch alles in allem

- tausende Variablen mehr (mit unterschiedlich nötigem zeitlichen Auftreten, dazu gleicher Intensität usw.).

 

Ergebnis: eine zweite, nicht einmal sehr ähnliche "Natur" wird es höchst unwahrscheinlich im gesamten Weltall geben!

 

Die "Natur" kennt keine Begriffe wie gut, böse, Ethik, Moral, Mitleid, Hilfsbereitschaft, Rechte, Pflichten - fast ausschließlich einzig und allein von (wenigen Mit-)Menschen "erfunden", aber inzwischen weitgehend klar definiert und teilweise in Konventionen (Übereinkünften) anerkannt, ja in vielen Fällen sogar als Gesetze erlassen. (Beispielsweise ist unterlassene Hilfeleistung strafbar.)

 

Töten ist nach menschlichen - genauer gesagt, zumindest deutschen Gesetzbüchern das als das schlimmste Verbrechen (Straftat, die im Gegensatz zum Vergehen) anzusehen, insbesondere wenn es sich um Mord, der vorsätzlichen Tötung handelt, wie z.B. aus reiner Mordlust - aber auf die Jagd gehen ist kein Mord, ebenfalls nicht die vorsätzliche Tötung im Schlachthaus. Im Tierreich gehen die frei lebenden Lebewesen eben nur auf die Jagd, auch auf die grausamste Art, wie nicht einmal das grausamste Bild links aus dem ganz hervorragenden Film von ARTE (Association Relative à la Télévision Européenne in Zusammenarbeite mit 2 deutschen Fernsehsendern) am 22.10.2010 unter dem Titel: Was Darwin noch nicht wusste.

 

Die Evolution beruht auf Überleben, Sich Durchsetzen, Arterhaltung, Verdrängung durch Fressen und Gefressenwerden. Es gibt überhaupt keine Gesetze, keine Regeln, keine Normen. Die menschliche, die allen anderen Lebensformen am besten überlegene Art - man kann sagen - am Ende der bisherigen Evolution (der biologischen Fortentwicklung im Geschichtsablauf) bildet geschichtlich keine Ausnahme: Kriege, Umweltzerstörung, Missionierung (in Form einer religiösen/weltanschaulichen Überwucherung), Unersättlichkeit, Rücksichtslosigkeit usw. ...

 

Alle unsere Mitlebewesen befinden sich in dauerhafter Furcht vor Angriffen, also in Angst vor gefressen- oder nicht satt zu werden, außer einige unserer Haustiere (bis auf die zur "Nutzung ihrer Produkte oder Arbeitsleistungen" gehaltenen und geschundenen).

 

Das Bild rechts zeigt ein Beispiel für eine Einmaligkeit. Es sind Eisblumen auf einer Autoscheibe, die unglaublich sind; denn diese fraktalen Gebilde (>hier< erklärt) lassen sich nie und nimmer wiederholen. Nur ähnliche Gebilde wird es geben, so wie die vielen Milliarden, von jedem von uns unterscheidbaren Menschen auf der Welt, an hand von Fotos beweisbar, und von allen unzähligen (nicht geklonten und quervererbten) Lebewesen, einschließlich der Pflanzen und das gilt sogar für alle anderen Planeten im gesamten Kosmos. Kein Mathematiker wird die Entstehung solcher Eisblumen in Formeln kleiden können, nicht einmal bruchstückhaft. Nehmen wir sie als (vergängliche Wunder) der Natur. (Die Originalfotos können Sie gerne anfordern.)

 

Aber schon die Behauptung, dass durch das Wechselspiel aus Überschussproduktion und Selektion in der Evolution ein besonders effizienter Mechanismus beschrieben sei, um eine optimale Anpassung und Ressourcenverwertung der so entstandenen Arten zu erreichen, ist reine Spekulation und dann erst Vorschläge, ob es erstrebenswert ist, in menschlichen, kulturellen Belangen den darwinistischen Überlebenskampf zu imitieren, wie z.B. die "freie Marktwirtschaft" sich vollkommen selbst zu überlassen:

- Privatisierung von allem, von der Müllabfuhr, sämtlicher Firmen einschließlich der Banken ... bis zur Kriegführung (>hier<) und der Gesetzesformulierung in den Ministerien (>hier<),

- Privatisierung von Polizei, Finanzbehörden, der "Steuereintreibung" (>hier<), Justiz (Gerichtsbarkeit), einschließlich der Gefängnisse,

- Gesundheitswesen (einschließlich aller Krankenkassen),

- freier Wettbewerb: vollständige Konkurrenz, offene Märkte.

Irgendwie könnte das gehen, wenn nicht das maffiose Bewusstsein gäbe, die Wirtschaftverbände, zuständig für Preisabsprachen, Angebotsabsprachen (z.B. unter dem Stichwort Wettbewerbsverzerrung). Zumindest würde von den 260 Autoherstellern wahrscheinlich der Großteil verschwinden. Aber lassen wir es - man spricht ja jetzt schon vom "Raubtierkapitalismus" und ähnlichem

 

Auch das sind fraktale Gebilde, nachdem die Scheiben eines Supermarktes in Westlondon von Wütenden

zertrümmert  worden sind, von Menschen, die sich gegen das ungerechte Wirtschaftsystem auflehnen,

aber von der Regierung als Verbrecher bezeichnet werde. - Der abgebildete Mann, der durch das Loch im

Schaufenster schaut, soll aufräumen . (Aufnahme vom Oktober 2011 - Bild: RTR)

Das Verdienst von Woese ist keineswegs, dass er Darwin widerlegen würde (oder sogar ersetzen), sondern dass es sich um eine Erkenntnisergänzung handelt, "einbettet in ein größeres, umfassenderes Bild".


Noch einmal Ulrich Kühne: »Woese konnte zeigen, dass sich nach der Entstehung der ersten Urzelle des Lebens in Windeseile von nur ein paar hundert Millionen Jahren ein großer Teil des genetischen Reichtums aller heutigen Lebensformen entwickelt hat. Diese enorme Evolutionsgeschwindigkeit lässt sich jetzt erklären: Die ersten Lebenszellen genügten noch offenen Standards und ermöglichten den freien horizontalen Gen-Austausch zwischen modular organisierten Stoffwechselprozessen. Die evolutionäre Problemlösung einer Zelle konnte sofort von den anderen Zellen übernommen werden.


Aber schließlich, nachdem alle größeren Herausforderungen der Umwelt an die biochemische Organisation von Leben erfolgreich bewältigt waren, haben einige Zellen angefangen, sich den Luxus von Egoismus zu leisten. Sie entwickelten sich in einer Weise weiter, die die offenen Standards des freien Austauschs von Genen verletzte. Sie wurden zu eigenen, abgetrennten Arten. Und sie haben überlebt, weil eben die Natur keine neuen, großen Herausforderungen mehr an sie gestellt hat. Woese spricht von der Darwinschen Schwelle dem Ende des horizontalen Gen-Austausches und dem Beginn der Evolution nach der Methode „Nachkommensüberschuss und Selektion".«

 

Inzwischen gibt es wieder die horizontale Vererbung wie die menschliche Kultur, wie Bücher, Zweitschriften mit Artikeln jeglicher Art, Musik, Filme, die sich jedoch auch vertikal über Generationen hinweg zugänglich sind. Das Klonieren, das inzwischen künstlich gelungen ist, erfolgt ebenfalls horizontal (>hier< am Seitenende; dieselbe Verzweigung wie oben am Anfang dieser Seite).


Walter Rath, Oktober 2009