Die vier Grundkräfte der Evolution

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Angeregt für die Suche nach Grundkräften der Evolution hat mich wohl die Physik. In der Physik kennt man die Fundamentale Wechselwirkung bzw. die vier fundamentalen Wechselwirkungen, bestehend aus: Gravitation, Elektromagnetismus bzw. Elektrodynamik, schwache Wechselwirkung (schwache Kernkraft, β-Wechselwirkung) und starke Wechselwirkung (starke Kernkraft, Gluonenkraft). Sie gelten als die vier Grundkräfte der Physik bzw. als Physikalisches Gesetz des Universum.

1. Lust und Schmerz, die Steuerung der Individuen

Als ich 1980 in Teneriffa mit biologischem Landbau und später dem Export meiner Bio-Bananen begann, versuchte ich es zuerst mit Biologisch-dynamischer Landwirtschaft. Sie erschien mir damals als beste Methode. Doch das unter "Bedeutung für den biologischen Landbau" geschilderte Erlebnis und gewisse mir etwas zu esoterisch erscheinende Dogmen dieser "speziellen" Richtung liessen mich auf die Ökologische Landwirtschaft, also auf die klassische biologische Landwirtschaft umsteigen. Wichtig: Ich schätze die Demeter-Qualität sehr, doch es war nicht "mein Ding".

Natürlich las ich viel, hatte aber auch, allein gestellt, Zeit für eigene Gedanken. Mich interessierte das Leben.

Viele Menschen wissen nicht mit wie viel Leid die Natur funktioniert. Auch Schmerz/Leid haben ihre Aufgaben. Der Schmerz hat sowohl mit Schutz als auch mit der Endlichkeit des Individuums zu tun. Leid und Lust zähle ich zu den Naturgesetzen (Grundgesetze der Natur). Das eigentliche Naturrecht kennt keine Gerechtigkeit, sondern das Gesetz des Stärkeren (Darwinismus) pur. Dafür entwickelten wir zumindest theoretisch ein Vernunftrecht.

Jedes Lebewesen würde sich daran gewöhnen, möglichst z.B. Fressvarianten zu wählen, die den geringsten Schmerz auslösen. Zumindest bei gewissen Menschen ist zwar ein Mitgefühl (Empathie) gewachsen, doch wir wären in einer ganz anderen Welt, wenn das quasi ein Prinzip wäre.

• Da Pflanzen keine durch Antikörper vermittelte adaptive Immunität besitzen und auch keine mobilen Abwehrzellen, benötigen sie eine angeborene Immunantwort. Man nennt das Allelopathie und Allelocheamikalien sind die Stoffe dazu. Diese Allelopathie ist besser bei der englischen Version als Allelopathy erklärt. Das sind aber nicht die einzigen Waffen der Pflanzen.
• Gegen Herbivoren gibt es eine Frassverteidigung, also pflanzliche Abwehr von Herbivoren.
• Dazu gibt es eine pflanzliche Immunantwort durch Saponine und andere Stoffe, die wir zum Teil sekundäre Pflanzenstoffe nennen.
• Zur Abwehr und für andere Zwecke dienen auch Symbiosen, z.B. mit Pilzen. Gemäss der Endosymbiontentheorie sind ganze Organismen aus Symbiosen entstanden.

Wechselbeziehungen von Organismen suchen wir unter dem Titel chemische Ökologie zu erforschen und zur biologischen Schädlingsbekämpfung zu verwenden. Das hilft, konventionelle Insektizide zu vermeiden.

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2. Zu den vier Grundkräften der Evolution

Wir kennen Selektion, Mutation, Migration und zufällige genetische Drift als quasi die Former der Evolution.

Schliesslich meinte ich, zumindest für mich, auch vier Grundprinzipien für den Antrieb der Evolution gefunden zu haben. Einerseits finde ich sie wichtig für den biologischen Landbau, also für das tiefe Verstehen der Zusammenhänge, andererseits dachte ich, dass meine Gedanken bekannt sind, unvollständig oder falsch.

Es gab noch kein Internet und ich meinte immer, dass Konrad Lorenz diese Gedanken am ehesten verstehen und evtl. kommentieren würde, hatte aber verpasst, ihm zu schreiben, denn ich fand es als "vermessen".

So schreibe ich diese induktiven Gedanken hier für die Öffentlichkeit nieder, weil ich sie bisher nirgends so oder ähnlich formuliert fand. Dabei meine ich nichts Neues entdeckt zu haben, sondern betrachte das nur von einem anderen Blickwinkel.

Jedes Lebewesen hat nach meiner Meinung eines oder mehrere der folgenden "Aufgaben" für die Evolution. Natürlich "weiss" es das nicht, sondern handelt in einer bestimmten Weise und unter bestimmten Bedingungen. Das führt jedoch zu diesen Wirkungen der Evolution:

1. Als Nahrung für andere zu dienen.
2. Tote biologische Masse anderen wieder zur Verfügung zu stellen (Destruent, Mineralisierung).
3. Schwache Individuen anzugreifen, um das Starke überleben zu lassen.
4. Leben in alle Welt zu tragen.

Das sind für mich die Motoren oder Kräfte der Evolution. Sie ermöglichen, verstärken und beschleunigen sie, zusammen mit Lust/Schmerz-Reaktionen der Individuen. Wir haben streng zwischen den einzelnen Lebewesen, den Arten und der Evolution als solche zu unterscheiden, um diese Gedanken zu verstehen. Es ist z.B. nicht das Ziel einer weissen Laus, eine Pflanze anzugreifen, sondern sich zu ernähren, doch das Zusammenspiel von Pflanze mit gesunder "Ausstrahlung" oder Abwehr und dem "Fresstier" ergibt erst die Funktion zur Evolution.

1. Zur "ersten Kraft der Evolution" gehören heute vorwiegend Pflanzen. Während bei der Physik die ersten Kräfte praktisch sofort entstanden, verblieb die lebendige Natur wohl mindestens eine Milliarde Jahre quasi stabil - mit nur der "ersten Kraft", nachdem es organische Masse gab. Der Anfang ist auch hier schwierig zu definieren.
2. Zur "zweiten Kraft" gehören vor allem Bakterien, Pilze und Saprobionten. Ohne sie wären die biologischen Massen nicht mehr oder viel langsamer im Kreislauf.
3. Bakterien und Pilze wirken auch bei der "dritten Kraft", doch gehören dazu auch Raubtiere und andere Lebewesen. Sie bestimmen die Auswahl des starken Prinzips in einer Spezies und fördern auch die "Umsatzgeschwindigkeit".
4. Vögel und Menschen sind wohl typische Vertreter für die "vierte Kraft". So oder so dehnt sich der Lebensraum einer erfolgreichen Spezies soweit aus, bis die Grenzen der Existenz kommen und grösseres Leid entsteht. Das ist dann oft der Ort vorteilhafter Mutationen, so dass ein neues Genzentrum (Mannigfaltigkeitszentrum, Allelzentrum, Ursprungszentrum) entsteht. Auch Pionierpflanzen gehören in diese Gruppe.

Zu diesem "System" der vier Grundkräfte der Evolution konnte ich keine "fünfte Kraft" entdecken. Ein neues Genzentrum ist nur die Folge der vier Kräfte und der beiden Reize (Lust und Schmerz) am Individuum, was zumindest epigenetische Veränderungen hervorruft.

Allerdings gab es quasi ein zweites "einmaliges, sehr lange dauerndes Ereignis" nach dem Entstehen von Leben, nämlich das Freisetzen von Sauerstoff. Wir atmen diesen aus der Luft als O₂ bzw. Dioxigen bzw. Disauerstoff ein. Die Luft hat rund 20,9 Vol.-% davon und rund 78,1 Vol.-% Stickstoff (N). Wichtig ist dabei auch das Kohlenstoffdioxid (CO₂) obwohl es in der Luft nur 0.04 Vol.-% ausmacht.

Erst diese Aufteilung erlaubt die grosse Vielfalt an Leben und die heutige Balance oder Wechselspiel zwischen Sauerstoff freisetzen (Pflanzen) und durch CO₂ binden (Tiere). Tote Pflanzen und Tiere haben sehr viel CO₂ gebunden.

Seit der Industrialisierung holt sich der Mensch das als Kohle, Erdöl und Erdgas wieder aus dem Speicher im Untergrund. Dies als Energieträger, also im Wesentlichen zur Verbrennung und Ausstoss von CO₂. Damit verschiebt der Mensch das Gleichgewichtsverhältnis für die Natur viel zu schnell. Ein Grossteil der Spezies werden der Entwicklung nicht folgen können und aussterben müssen.

Die dadurch erzeugte Erderwärmung ergibt viel stärkere Winde und Stürme mit massiven Überschwemmungen. In der Erdgeschichte gab es noch viel grössere Unterschiede - doch nie so rasch, ausser bei besonderen Ereignissen wie Naturkatastrophen. Diese haben innert kürzester Zeit zahlreiche Pflanzen- und Tierarten vernichtet. Das tun wir nun in absehbarer Zeit mit unserem Verhalten, was Umweltkatastrophen hervorruft.

Ich bin mir bewusst, dass der Mensch nur durch grosse Katastrophen überhaupt lernt sich anders zu verhalten. Kriege und kleinere Katastrophen aus der Geschichte haben weder ihn noch seine Politik geändert. Trotzdem verneine ich den Spruch "Geld regiert die Welt", sondern behaupte "Geld und der Zeitgeist regiert die Welt". Es gibt noch so viel Kohle- Öl- und Erdgasvorräte in der Erde, dass sich der Mensch selbst ausrotten kann - und wohl auch wird. Das dauert aber noch eine ganze Weile. Nur ein absolut neuer Zeitgeist könnte das aufhalten - aber auch sonst geht Leben weiter.

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Themen zur Genetik sind z.B. Genfrequenz (Allelfrequenz), Populationsgenetik, Genpool etc. und zur Evolution (Begriffserklärung): Evolutionsfaktor, die Synthetische Evolutionstheorie, etc.

3. Bedeutung für den biologischen Landbau

Ein Beispiel für die Bedeutung des Verständnisses von gewissen Vorgängen in der Natur:

Etwa 1980 hatte ich in Santa Ursula bei einem Spanier eine in einem Ölfass angepflanzte, zwei Meter hohe kanarische Palme gekauft. Er züchtete Palmen auf diese einfache Weise, damit sie transportfähig waren.

Die Wurzeln der Palme hatte das Fass etwas aufgesprengt. Leider waren die Vorbereitungen für die definitive Verpflanzung selbst nach einem Jahr nicht fertig. Die Palme bekam deshalb so viele weisse Läuse, dass die grossen "Blätter" damit fast bedeckt waren.

Ein Kontrolleur für biodynamischen Anbau besuchte uns. Er freute sich direkt darüber und hat dann in einer (glaube ich) Vollmondnacht die Läuse abgetragen. Damit bereitete er einen Sud oder Tee zu. Diesen Sud goss er auf die Blätter und/oder gab ihn der Pflanze.

Darauf habe ich ihm gesagt, dass ich wette, dass die Läuse bald wieder da seien. So war es auch. Er war erstaunt und hatte keine Ahnung, warum die Pflanze so befallen sein sollte - und warum die Läuse trotz "Todeswasser" wieder erschienen.

Als dann die Palme endlich den vorgesehenen Platz bekam, wir sie also aus dem engen Ölfass ohne erneuerte Nahrung befreiten, dauerte es noch eine ganze Weile, bis die Läuse langsam verschwanden. Ich bin nicht sicher, ob das nur bei neu ausgetriebenen "Blättern" erfolgte oder das auch bei den alten geschah. Jedenfalls haben wir sie nicht behandelt. Sie hat sich durch eine wesentlich bessere Ernährungsgrundlage vom Befall befreit.

© CC-by 2.0, Fotos Ernst Erb, Foundation Diet Health Switzerland

Das Gleiche sah ich beim Bananenanbau: Die konventionellen Anbauer - andere gab es nicht ausser mir - hatten immer zu tun mit der "weissen Laus", der "roten Spinne" und mit Nematoden.

Ich nicht, doch hier finden Sie mehr darüber und hier über ein spezielles Müesli.

Die Umstellware hatten wir während drei Jahren an die Migros Schweiz exportiert. Bei einer Umstellung gelten biologische Erzeugnisse so lange als noch nicht biologisch. Das ist auch richtig so, denn allfällige Rückstände im Boden aus vorherigem Anbau sollen sich zuerst zersetzen. Wir hatten sogar neue Erde zugeführt. Danach lieferten wir während Jahren containerweise biologische Bananen an Schwarzbrot in Hamburg und kleinere Mengen an die Via Verde AG, Pfaffnau, Schweiz. Schwarzbrot existiert leider nicht mehr.

4. Entstehung des Lebens

Die Entstehung bzw. Entwicklung der Gesamtheit aller Lebewesen nennt man Phylogenese im Gegensatz zur Ontogenese, die Entwicklungen von einzelnen Organismen beschreibt. In der Naturwissenschaft kennen wir verschiedene Theorien um die Entstehung des Lebens, also der Phylogenese. Heute datieren wir den Anfangsbereich des Lebens auf der Erde auf die Zeit vor etwa 4,6 - 3,5 Milliarden Jahre.

Die klassische Lehre der Phylogenese nennt sich autotrophe Theorie: Eisen-Schwefel-Oberflächen aus vulkanischen Ausdünstungen unter reduzierenden (Oxidationszahl), anaeroben Bedingungen. Sauerstoff ist da noch Gift für die Lebewesen.

Ähnliches Leben gibt es in tiefen Unterwasserbereichen ohne Photosynthese. Autotrophie kennen wir aber auch bei heutigen Lebewesen, die ihre Existenzerhaltung ausschliesslich aus anorganischen Stoffen und Energie herstellen. Der Eisen-Schwefel-Cluster ist ein Begriff dazu. Wir unterscheiden zwischen Phototrophie von z.B. Algen mit Licht als Energiequelle und Chemoautotrophie mit den Überschüssen aus Stoffumsetzungen, z.B. bei Bakterien und Archaeen. Das Letztere sind die Urbakterien (Archaebakterien, Archebakterien), die als Extremophile an heissen Stellen unter Wasser leben. Archaeen kommen heute bei der Boden- und Gewässersanierung oder zur Methangewinnung in Biogasanlagen zum Einsatz. Bislang sind keine Krankheitserreger aus der Gruppe der Archaeen bekannt.

© Public Domain, Jim Peaco, National Park Service, Wikipedia

Wikipedia (bei Autotrophie) zur Photoautotrophie: Fast alle Pflanzen und Algen sowie einige Bakterien, wie z. B. Schwefelpurpurbakterien und Grüne Schwefelbakterien, wandeln mit Hilfe von Chlorophyll-haltigen Systemen Lichtenergie in chemische Energie (ATP) um (Phototrophie), die sie zum Aufbau von Bau- und Reservestoffen aus anorganischen Stoffen verwenden (siehe Photosynthese).

Dabei existiert auch die Theorie, dass ausserirdische Partikel das Leben auf der Erde anfachten. Wikipedia beschreibt das unter "Leben" so: Die phylogenetische Perspektive auf die Entstehung des Lebens enthält die Frage, ob Leben auf der Erde entstanden ist oder auf einem anderen Himmelskörper, und auf welche Art die ersten lebenden Systeme in einer unbelebten Umwelt entstanden sind. ...

Die ontogenetische Perspektive richtet sich auf die Entwicklung eines Individuums, nicht auf die erstmalige Entstehung von Lebewesen. Sie stellt die Frage, wie sich ein Organismus entwickelt (z. B. aus einer befruchteten Eizelle). Man spricht hier fälschlich auch vom „Beginn des Lebens“, obwohl es sich um eine Kontinuität des Lebens im Laufe von Generationen und um das Entstehen eines Individuums handelt, nicht um die erstmalige Entstehung eines lebenden Systems.

Religionen pflegen oft absolut nicht reflektierte Vorstellungen, die sich mit den heutigen Erkenntnissen überhaupt nicht decken. Im Gespräch ist das auch mit besonders intelligenten Menschen nicht zu klären, denn da gibt es so etwas wie "Denkhirn ausschalten".

Siehe dazu "Der Sinn des Lebens" von Prof. Dr. Gottfried Schatz.