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Leseprobe: Naturphilosophie

Die Entstehung des Lebens: …

Lange und intensiv hat sich die experimentelle Biologie früherer Zeiten mit der Frage der Urzeugung beschäftigt; alle möglichen Mischungen und Lösungen wurden daraufhin untersucht, ob sich in ihnen nicht schließlich von selbst Organismen bildeten. Aber in allen Fällen, in denen die Lösungen durch gründliches Erhitzen keimfrei gemacht und gegen die Außenluft abgeschlossen waren, zeigte sich auch nach noch so langer Zeit kein Leben in ihnen.

Wird durch dies Ergebnis die Unmöglichkeit der Urzeugung bewiesen? Gewiss nicht! Denn wenn man, wie es in den besprochenen Versuchen geschah, aufs Geratewohl irgendwelche Flüssigkeiten herstellt, so darf man sicherlich nicht erwarten, mit irgendeiner nennenswerten Wahrscheinlichkeit diejenigen Umstände getroffen zu haben, die für eine Entstehung lebender Wesen, falls sie möglich ist, notwendig und günstig sind. Erst wenn man die Gesetze des Lebens bis ins einzelne erforscht hätte, dürfte man hoffen, die Bedingungen angeben zu können, unter denen eine Urzeugung möglicherweise zu erwarten wäre: Und dann wäre es an der Zeit, diese Bedingungen planmäßig herzustellen. Vorher hat man es nur mit planlosem Probieren zu tun. Die Sache wurde am falschen Ende angefasst. Die künstliche Erzeugung eines Vorgangs ist freilich ein gutes Kriterium dafür, dass man das Wesen des Vorgangs richtig erfasst hat; dass der Blitz ein elektrischer Vorgang ist, wird am augenfälligsten dadurch bewiesen, dass man mit der Elektrisiermaschine einen Blitz im Kleinen herstellt. Normalerweise steht aber die künstliche Nachahmung einer Sache am Ende, nicht am Anfang der Erkenntnis dieser Sache, und sie ist durchaus keine notwendige Bedingung der Erkenntnis. Es könnte ja sein, dass man die Gesetzmäßigkeit eines Vorganges vollkommen durchschaut, und dass doch zufällige Umstände oder technische Schwierigkeiten die experimentelle Nachahmung unmöglich machen. Die tatsächliche Beobachtung einer generatio aequivoca wäre also nicht notwendig, um die mechanistische Anschauung zu beweisen — wäre sie aber vielleicht dazu hinreichend? Wäre mit der Feststellung, dass das Leben aus toter Materie entstehen kann, ein sicherer Beweis gegen die Autonomie des Lebens geliefert?

Man muss wohl zugeben, dass die Möglichkeit einer mechanistischen Erklärung der Lebensvorgänge dadurch wahrscheinlich gemacht wäre, aber bewiesen wäre sie nicht; dazu wäre auf jeden Fall eine restlose Erkenntnis der inneren Vorgänge bei der Lebensentstehung erforderlich. Gesetzt nämlich, man hätte das Vorkommen einer Urzeugung in irgendeinem Fall nachgewiesen, so dürfte man doch nicht ohne Weiteres schließen, dass die Gesetze der Lebensvorgänge dieselben seien wie die Gesetze der anorganischen Natur. Manche Vitalisten nehmen z. B. an, dass alle Lebenserscheinungen auf der Wirksamkeit eines besonderen nichtphysikalischen Faktors, „Seele“ genannt, beruhen; nach ihrer Meinung ist Leben mit Beseelung identisch, und das Wesen der Seele bestehe eben darin, dass sie ihre eigenen Gesetze habe, die von den physikalischen Gesetzen, denen alles Tote gehorcht, grundverschieden seien. — Diese Ansicht könnte das Erscheinen von Lebewesen in einem sterilisierten, verschlossenen Gefäß, wenn dergleichen beobachtet würde, durch die Annahme erklären, dass unkörperliche Seelen (für die es ja physische Hindernisse nicht zu geben brauchte) in das Gefäß eingedrungen wären (in welchem Fall allerdings von einer eigentlichen Neuentstehung des Lebens nicht gesprochen werden dürfte), oder aber einfach darin entstanden seien. Der Vitalist könnte etwa behaupten, dass bei einer ganz bestimmten Konstellation der physikalischen Geschehnisse plötzlich eine „Seele“ sich bilde, und dass von da ab die Prozesse nicht mehr nach rein physikalischen Regeln verlaufen. Vorausgesetzt, dass sich mit dem Worte „nichtphysikalisch“ ein bestimmter angebbarer Sinn verbinden lässt, ist nicht einzusehen, wie man diese vitalistische Annahme als falsch erweisen wollte, solange eben der intime Verlauf der hier vorausgesetzten Prozesse nicht bis ins einzelne bekannt ist. Auf diesen Verlauf kommt alles an, und es gibt daher kein andres Mittel, die Autonomiefrage zu entscheiden, als die Gesetze des Lebens selbst kennenzulernen und mit denen der anorganischen Welt zu vergleichen. Alle übrigen Untersuchungen, selbst von so fundamentalen Fragen wie die Urzeugung, tragen zur Lösung des Problems nur insofern etwas bei, als sie auf jene letzten Lebensgesetze selber Licht werfen. Allerdings hat die Frage der Urzeugung auch unabhängig von ihrer Bedeutung für das große Hauptproblem ein besonderes Interesse, und man hat versucht, ihr auf indirektem Wege beizukommen. — Wäre es richtig, dass ein lebendes Wesen immer nur aus einem andern lebenden Wesen entstehen kann, dass also eine generatio aequivoca mit den Naturgesetzen unvereinbar ist, dann müsste das Leben entweder so alt sein wie die Welt selber, oder sein Erscheinen in der Welt müsste einer Durchbrechung der Naturgesetze, d. h. einem besonderen „Schöpfungsakt“ zu verdanken sein. Die letztere Möglichkeit kann, obwohl z. B. noch Goethe für sie eintrat, nicht wohl zum Gegenstand wissenschaftlicher Erörterung gemacht werden; es bleibt also nur die erste Möglichkeit zu diskutieren, dass das Leben von jeher da gewesen sei. Nun kann man mit Bestimmtheit sagen, dass der heute mit so blühendem Leben bedeckte Erdball einst eine feurige Kugel war, auf der kein lebender Organismus existieren konnte. Wer also die Urzeugung verneint, muss glauben, dass lebendige Wesen nachträglich auf die Erde gelangen konnten. Ließe sich andrerseits zeigen, dass eine solche Möglichkeit nicht besteht, so wäre damit die Annahme einer Urzeugung auf der Erde zu einer Notwendigkeit geworden. Können also die Vorfahren des irdischen Lebens auf fernen Sternen heimisch gewesen sein?

Lebendige, von fremden Weltkörpern kommende Keime, die auf den Erdball niederfallen sollen, müssten eine Reise durch den kalten leeren Weltraum über ungeheure Entfernungen überstehen können, und man hat verschiedene Hypothesen, die sogenannten Panspermiehypothesen, aufgestellt, um eine solche zunächst sehr unwahrscheinlich anmutende Annahme plausibler erscheinen zu lassen. Die Panspermiehypothesen behaupten, dass in den weiten Räumen zwischen den verschiedenen Sonnensystemen zahllose lebensfähige Keime umherirren und gelegentlich in die Atmosphäre von Planeten gelangen, auf denen sie sich weiter entwickeln können. Nach der einen Ansicht (Lord Kelvin, Helmholtz) sind es die Meteoriten (jedermann als „Sternschnuppen“ bekannt), welche in ihren Ritzen die kleinen Organismen beherbergen und den Transport besorgen sollen, nach der andern (Arrhenius) sollen die Keime einzeln frei im Raum schweben und durch die Kraft des Lichtdrucks von einem Fixsternsystem zum andern befördert werden. Auf jeden Fall würde eine solche Reise Jahrtausende dauern, und uns ist nicht bekannt, ob das Leben, das doch jedenfalls ein Prozess ist, in irgendeiner Form die Fährnisse einer solchen Irrfahrt (Kälte des Weltraumes, Hitze der Strahlung, Mangel an Feuchtigkeit usw.) so lange auszuhalten vermag. Die Hypothese, dass es derartig widerstandsfähige Keime gibt, bleibt prinzipiell möglich; aber man bewegt sich bei solchen Erwägungen vorläufig ganz und gar auf dem Gebiet bloßer Annahmen, irgendeine triftige Entscheidung nach der einen oder andern Seite ist nicht möglich, der Naturphilosoph findet keinen sicheren Halt, wo er seinen Fuß aufsetzen kann.

Auch die Verteidiger der Urzeugung, die also keiner Panspermiehypothese bedürfen, können über die Entstehung des ersten Lebens auf der Erde nur mithilfe vager Vermutungen Auskunft geben. Im Allgemeinen sind sie bestrebt, das erste Auftreten von Organismen auf der Oberfläche unseres Planeten als einen Schritt in einer äußerst langen natürlichen Entwicklung aufzufassen. Man denkt sich, dass mit zunehmendem Alter der Erde allmählich immer kompliziertere chemische Verbindungen sich bildeten, bis schließlich — entweder durch einen glücklichen Zufall oder in strenger Folgerichtigkeit des Fortschritts — jene hochverwickelten labilen Substanzen ins Dasein traten, welche wir als Träger der Lebensprozesse kennen; und man fasst diese Bildung als die Fortsetzung eines kosmischen Evolutionsvorganges auf, der mit der allerleichtesten der chemischen Elemente beginnt (aus denen nach den Ergebnissen der Astrophysik die heißesten, vermutlich jüngsten Sterne allein aufgebaut sind), dann über die schwereren Elemente weitergeht (die sich auf den weniger hellen Sonnen finden) und schließlich bei den erkalteten, schon mit einer festen Kruste versehenen Weltkörpern zu den kompliziertesten Verbindungen führt. Besonders Herbert Spencer, der Entwicklungsphilosoph par excellence, hat den Gedanken vertreten, dass der Unterschied zwischen den einfachsten organischen Wesen und dem kompliziertesten anorganischen Gebilde unmerklich sei, dass zwischen beiden Reichen keine scharfe Grenze und kein plötzlicher Sprung bestehe, dass man also überhaupt keinen bestimmten Zeitpunkt angeben könne, an welchem das Leben auf der Erde zuerst aufgetaucht sei.

Man darf zugeben, dass diese Gedankengänge ungefähr das enthalten, was vorsichtigem Denken als die annehmbarste Vorstellung des wahren Sachverhalts erscheinen wird; es ist aber zugleich klar, dass diese Vorstellung dermaßen unbestimmt und allgemein ist, dass ihr eine wesentliche Bedeutung für die Naturerkenntnis und -philosophie nicht zugesprochen werden kann. Abgesehen davon, dass der Entwicklungsprozess, der vom Einfachen zum Verwickelten hinaufführen soll, selber gänzlich unaufgeklärt bleibt, wird das ganze Problem so behandelt, als ob der Gegensatz zwischen unbelebter und lebendiger Natur sich in dem Gegensatz zwischen „einfach“ und „kompliziert“ erschöpfe. Es bedarf keines Wortes darüber, dass das Merkmal der Kompliziertheit nicht ausreicht, um die lebendige Substanz zu definieren. Freilich sind die Lebensprozesse vom Standpunkte des Chemikers sehr verwickelt, aber mit der Hervorhebung dieses vagen Umstandes ist nur eine Seite der Sache getroffen, und nicht die wichtigste; zum Mindesten müsste die ganz besondere Art der Kompliziertheit, die beim Leben vorliegt, noch näher bezeichnet werden. Der ganze Gedankengang berührt nur die äußerste Oberfläche der Sache und kommt dem Kern nicht nahe. Dies zeigt sich auch daran, dass nur mit dem Substanzgedanken gearbeitet wird, der ja, wie wir wissen, zur Formulierung und Lösung des Problems gänzlich unzureichend ist. Komplizierte Substanzen sind noch nicht lebendige Substanzen; und wenn selbst z. B. die Entstehung von Eiweiß durch einen anorganischen Entwicklungsvorgang verständlich gemacht werden könnte, so wäre es zunächst am toten Eiweiß, und das Problem hebt erst an mit der Frage: Wie unterscheidet sich denn lebendes Eiweiß von totem? …

Zum Buch:

Naturphilosophie: Das Wesen von Naturgesetzen und die Erklärung des Lebens. Neubearbeitung. (Wissenschaftliche Bibliothek)

Video zum Buch: Leben aus Quantenstaub

Wie wir aus dem Doppelspaltexperiment wissen, zeigen Photonen ein bestimmtes Verhalten. Beim Menschen sind es Erziehungsprozesse seit der frühen Kindheit, die im Erwachsenenalter immer noch das Verhalten beeinflussen. Die unbelebte Natur zeigt bei Wechselwirkungen ebenfalls bestimmte Verhaltensweisen. Wir nennen die Verhaltensweisen Naturgesetze. Beim Computer nennen wir dass, was sein Verhalten steuert ein Programm.

Auch wenn uns Verhaltensweisen aufgrund unserer täglichen Erfahrung als selbstverständlich erscheinen: Sie sind es nicht! Denn hinter jeder Verhaltensweise muss etwas stehen, das wir Gesetz oder Regel, Erziehung oder Programm usw. nennen. Statt der vielen Worte dafür können wir sagen, es sind Prozesse. Was den Verhaltensprozess in Gang hält, ist übrigens Fluktuation, denn Fluktuation ist das Einzige, was auf der untersten Ebene unseres Universums für Wandel, Wechsel und Bewegung sorgt.

Es bleibt die Frage zu klären, ob Bewusstsein zu den elementaren Prozessen gehört. Man kann Bewusstsein auf verschiedenen Arten definieren. Verschiedene Berufsgruppen haben verschiedene Definitionen. Relativ gut durchgesetzt hat sich die Definition der Verhaltenspsychologen, die mit Hilfe ihrer Definition sogar Bewusstsein bei bestimmten Tierarten, wie Bonobos, Raben oder Elefanten feststellen konnten. Leider ist die Definition der Psychologen nicht so geartet, dass man damit auch ein kleinstmögliches Bewusstsein erkennen kann. Um die Anfänge von Bewusstsein oder das kleinstmögliche Bewusstsein entdecken zu können, braucht man eine Definition, die mehr operational ist, die prinzipiell aber nichts anderes aussagt, als das schon bekannte. Um die Anforderung zu erfüllen, habe ich mir erlaubt, angelehnt an die Definition der Psychologen, eine eigene Definition für Bewusstsein zu erstellen. In die Definition sind wichtige Kriterien mit eingeflossen, die sich aus den Antworten zu folgenden Fragen ergeben: Wie erfolgt die Reaktion auf geänderte oder neue Umweltbedingungen? Ist die Auswahl unter den Handlungsalternativen determiniert oder nicht determiniert? Welchen Zielen folgt das Verhalten?

Das Doppelspaltexperiment sagt uns vieles, was wir über Photonen wissen wollen. Insbesondere Folgendes: Schickt man einzelne Photonen mit größerem zeitlichen Abstand durch den Doppelspalt, bilden sie im Laufe der Zeit ein Muster auf dem Beobachtungsschirm, das Interferenzmuster genannt wird. Dieses besteht aus mehreren hellen Streifen. Wenn man das Experiment ein wenig abwandelt und abwechselnd immer einen der Spalte verschließt, dann bilden die Photonen im Lauf der Zeit kein Interferenzmuster mehr, sondern nur zwei helle Streifen.

Die Frage, die man sich unter anderem beantworten muss, lautet: Woher wissen die einzelnen Photonen, die mit großem zeitlichem Abstand durch die Spalte gehen, wann sie ein Interferenzmuster bilden müssen und wann nur zwei helle Streifen? Spätestens beim Durchgang durch einen Spalt muss die Entscheidung fallen. Die Teilchen reagieren auf geänderte Umweltbedingungen und entscheiden sich je nachdem welche Umweltbedingungen sie vorfinden. Wo sie auf dem Schirm genau auftreffen ist nicht determiniert, erst in der Summe der Treffer erkennt man, welches Muster sie bilden wollen. Bei zwei geöffneten Spalten kann man nicht saagen, für welche Spalte sie sich entscheiden. Erst wenn sie auf dem Beobachtungsschirm angekommen sind, kann man vermuten, welchen Weg sie genommen haben. Generell neigen Quanten wohl dazu, faktisch real zu werden, denn nur in diesem Zustand können wir sie beobachten.

Die Neigung ein Ziel zu verfolgen, ist per Definition ein Bedürfnis. Man muss den Photonen (und generell den Quanten) wohl zugestehen, von einem Verhaltensprozess gesteuert zu werden, der auf eine ganz elementare Art die Kriterien eines Bewusstseinsprozesses erfüllt. Das ist der Grund, warum Bewusstsein in seiner elementarsten Form mit zu den Dingen gehört, die in unserem Universum absolut elementar sind.

Zum Buch:

Leben aus Quantenstaub: Elementare Information und reiner Zufall im Nichts als Bausteine einer 4-dimensionalen Quanten-Welt