ZUFALL
UND
SELBSTORGANISATION
SCHNELLÜBERSICHT ZU DIESER KAPITELSEITE
* Durch Zufall können außergewöhnliche Konstellationen und Bedingungen jenseits aller Absicht und Planung entstehen, auch wenn dies unserer menschlichen Lebenserfahrung zu widersprechen scheint!
* Innerhalb komplexer, nichtlinearer Systeme (wie etwa dem Klima oder biologischen Systemen) entwickeln sich Eigengesetzlichkeiten welche diese Systeme in einen stabilen (funktionalen) Zustand führen und den Spielraum des Zufalls einschränken.
* Die „Selbstorganisation der Materie“ ist experimentell belegbar!
* Statistische Wahrscheinlichkeitsberechnungen mit denen etwa evolutionskritische Glaubens-Fanatiker einen „Gottesbeweis“ erbringen wollen, sind nur augenscheinlich beeindruckend, faktisch aber nicht auf die Wirklichkeit anwendbar!
DIE MACHT DES ZUFALLS – ALLGEMEINE BETRACHTUNGEN
DER ZUFALL ALS SCHÖPFER ?!
Das Thema Zufall soll nachfolgend unter zwei differenzierten Gesichtspunkten betrachtet werden:
Zunächst geht es um die Frage, inwiefern der ZUFALL eine bestimmte (unwahrscheinliche) Situation, etwa einen günstigen Startpunkt für eine Welt- und Lebensentstehung, vorlegen kann.
Darüber hinaus geht es um die Frage, inwieweit ein dynamischer (Entwicklungs-)Prozess, also eine Zunahme an Komplexität und Funktionalität innerhalb eines Systems, tatsächlich „zufällig“ erfolgen kann.
- Kann der Zufall unwahrscheinliche Situationen (etwa eine geeignete Ausgangsbedingung für die Entstehung von Leben) erzeugen?
Man weiß, dass physikalische und biologische Prozesse mitunter höchst kompliziert sind! Auch die Entstehung des Lebens auf der Erde ist nicht nur in Bezug auf die dynamischen Abläufe unerhört komplex, auch die „Bereitstellung“ von geeigneten Ausgangsbedingungen erscheint bereits wie ein Mysterium!
Die Bedingungen auf unserem Planeten und in unserem Sonnensystem mussten in Bezug auf eine Vielzahl an Parametern in besonderer Weise beschaffen sein, damit der allererste Anfang für eine Atmosphäre, für eine chemische Evolution und schließlich für die Entstehung von Leben überhaupt möglich war! Der Abstand der Erde zur Sonne, die Neigung der Erdachse, die Rotationsgeschwindigkeit der Erde, die Verteilung von Land- und Wassermassen, die Gravitationskräfte etc. Irgendeine Änderung an einer Position der ellenlangen Liste an Parametern würde jegliche Lebens-Entstehung von Grund auf verhindern! Entweder wäre es zu heiß oder zu kalt, Wasser könnte nicht kondensieren, jegliche Gase würden ins All entweichen – die Menge an „Hinderungsgründen“ für eine Lebensentstehung ließe sich sehr lange fortsetzen! Auch das Vorhandensein unseres Mondes ist von außerordentlicher Bedeutung! Seine Entstehung ist – davon gehen die Kosmologen aus verschiedenen Gründen aus – auf die Kollision eines großen Himmelskörpers mit der Erde zu einem Zeitpunkt zurückzuführen, als diese noch ein glühender Feuerball war! Ein Großteil, der bei diesem Vorfall von der Erde weggerissenen Masse, formte den Mond, der sich seither auf einer stabilen Umlaufbahn befindet und über die Gravitation die Erdachse stabilisiert (andernfalls würde sie schnell und stark variierende Winkelstellungen aufweisen, was klimatische Horrorszenarien zur Folge hätte). Allerdings entfernt er sich der Mond am Rande erwähnt jährlich um 3,8 cm von der Erde!
Damit es aber überhaupt erst zu einem optimal beschaffenen Sonnensystem wie dem unseren (und auch zu allen anderen, wie auch immer beschaffenen) Sonnensystemen kommen konnte, bedurfte es vorweg einer enormen Feinabstimmung der insgesamt 10 118 Elementarteilchen. Bezüglich deren Anordnung wäre eine astronomische hohe Zahl an Varianten möglich! Wäre diese Anordnung anders beschaffen als sie ist, gäbe es niemanden, der diesen Sachverhalt jemals feststellen und darüber erstaunt sein könnte! In diesem Fall würden Bedingungen herrschen, die nicht nur der Entstehung von Leben zuwider wären! Je nachdem von welcher alternativen Anordnung man ausgeht würden verschiedene Sachverhalte eintreten: Sterne könnten erst gar nicht entstehen oder würden aufgrund einer zu dominanten Gravitation sofort wieder explodieren, alle Atome wären radioaktiv oder instabil, Felder wären instabil, etc.
Können ein „feinabgestimmtes“ Universum und „lebensfreundliche“ Bedingungen in einem Sonnensystem bzw. auf einem Planeten absoluter Zufall sein? Oder bedarf es tatsächlich zwingend eines übernatürlichen Gottwesens, das auf dem Reißbrett Zirkel und Schablone anlegt (und die Frage nach dem Ursprung des Universums durch die Frage nach dem Ursprung der göttlichen Entität ersetzt)?!
Theoretisch könnte es eine Vielzahl an (Parallel)-universen mit jeweils verschiedenen Konfigurationen geben, von denen eine oder ein paar wenige Varianten die Stabilität der Materie und die Gültigkeit der uns vertrauten Naturgesetze gewährleisten (oder eine zeitliche Abfolge einzelner, nacheinander auftretender Universen, von denen eben eines die „richtigen“ Parameter aufweist). Auf Planeten bezogen kommt uns diese Aussage weniger ungeheuerlich vor! Man weiß, dass es sehr, sehr viele Planteten in den Galaxien des Universums gibt! Selbst wenn bei weitem nicht jede Sonne einen oder mehrere umlaufende Planeten hat (und Sonnen gibt es allein in unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, schon viele Milliarden), muss die Zahl der Planeten utopisch sein. Dementsprechend werden sich auch sehr viele verschiedene Konstellationen realisiert haben, von denen zumindest einige wenige die Entstehung von Leben zulassen.
Die Frage also, ob das zufällige Eintreten einer bestimmten Konstellation als wahrscheinlich erachtet werden kann hat damit zu tun, wie oft sich der Prozess, aus dem die Existenz der besagten Konstellation hervorging, wiederholt hat. Oder aber wie viele verschiedene Einzel-Konstellationen der Prozess (im Rahmen eines einmaligen Vorganges) hervorbrachte!
Spannen wir für eine analoge Betrachtung einen kleinen Bogen zur Lotterie.
Wenn ich Lotto spiele, habe ich nur eine sehr geringe Chance mit einem Sechser zu gewinnen (ca. 1: 14 000 000). Dennoch gibt es jede Woche glückliche Lottogewinner! Warum? – Weil eine Unmenge an Leuten Lotto spielt und infolge einer rein statistischen Wahrscheinlichkeit irgendwer gewinnen wird!
Hierzu eine weitere Überlegung: Auf jede der theoretisch denkbaren 6er-Zahlenkombinationen eines Lotterie-Durchgangs fällt die gleiche geringfügige Wahrscheinlichkeit von 1:14.000.000! Angenommen ich wäre der einzige teilnehmende Spieler, könnte ich theoretisch trotzdem gewinnen, da ja das Eintreten des Glücksfalles nicht unwahrscheinlicher (bzw. genauso un-/wahrscheinlich) ist als die Millionen alternativen Ergebnisse! Weder „weiß“, noch „interessiert“ den Zufall, wie viele Teilnehmer vorhanden sind! Das Ergebnis oder die Konsequenzen sind für mich als Gewinner natürlich abweichend. Nicht aber die Wahrscheinlichkeit des Ereignisses! Da nun aber vorherbestimmter Weise definitiv (irgendwelche) 6 Zahlen gezogen werden, weiß man schon mit 100 % Gewissheit im Voraus, dass (irgend) eines all dieser gleichermaßen unwahrscheinlichen Ergebnisse absolut sicher eintreten wird!
Folgendes Gedankenexperiment soll die narrative Struktur der Deutungsschulen („Zufall“ oder „Schöpfung“) ein wenig veranschaulichen:
Stellen wir uns Folgendes vor: Herr Perfido – ein Italiener- steigt in Palermo in sein Auto und fährt nach Berlin. Er hält genau vor der Haustüre von Herrn Bruno Mayr, Elisenstraße 44a. Wir kennen Herrn Perfido nicht persönlich! Wir haben keine Ahnung, warum er nach Berlin fuhr – seine Motive liegen im Dunkeln.
Die Tatsache, dass er eine bestimmte Adresse (Elisenstraße 44a) erreicht hat würde ein „Gläubiger“ nun so interpretieren: “ Es kann sich bei dieser Reise nur um einen willentlichen, geplanten Vorgang gehandelt haben! Es gibt unzählige Adressen in Europa. Die statistische Wahrscheinlichkeit, dass er bei seiner Fahrt zufällig bei Herrn Mayr in Berlin herauskommt, ist minimalst gering! Hätte er keinen Atlas zur Hand genommen und den Verlauf der Autobahnen sowie den Stadtplan von Berlin studiert, hätte er diese eine Adresse niemals zufällig auffinden können! Bestimmt will er Herrn Mayr besuchen und mit ihm etwas besprechen!“
Ein „Ungläubiger“ würde den Sachverhalt so darstellen:“ Herr Perfido ist einfach nur drauflosgefahren! Er kennt Herrn Mayr aus Berlin nicht und ist rein zufällig vor dessen Haustüre gelandet. Die statistische Wahrscheinlichkeit hierfür mag – da er die Adresse ja nicht gezielt angesteuert hat – äußerst gering gewesen sein. Aber irgendwo muss er ja schließlich herauskommen – ob nun bei Herrn Mayr in Berlin, bei Herrn Müller in München, bei Frau de Funes in Paris oder weiß der Teufel sonst wo! Spätestens wenn ihm der Sprit ausgeht (und/oder das Geld, sein Auto zu betanken), wird er an irgendeinem konkreten Ort der Welt (und an allen anderen theoretisch denkbaren Orten demzufolge nicht) stehen, ob es sich nun um einen Koordinatenpunkt in der Landschaft oder um die Wohndresse in einer Stadt handelt.
Unsere Existenz – also das Vorhandensein unserer Erde und von uns Menschen als deren Bewohner- könnte man mit einer „Adresse“ vergleichen die entweder zufällig oder gezielt in einer unerhört gigantischen Landschaft von „Möglichkeiten“ angesteuert wurde.
Der Zufall kann sehr wohl Ergebnisse herbeiführen, die weder vorhersehbar noch wahrscheinlich sind! „Der größte Zufall bestünde in der Abwesenheit aller Zufälligkeiten“. Wenn es unter Milliarden Verkehrsteilnehmern und Reisenden nicht hin und wieder zu schicksalhaften Begegnungen zwischen Verwandten oder Bekannten an irgendeinem Flughafen der Welt käme und wenn niemals ausgerechnet dann jemand anrufen würde, an den wir kurz zuvor oder sogar im gleichen Augenblick gedacht haben – ja dann hätten wir einen echten Grund für die Annahme, dass auf der Welt nicht alles mit „natürlichen“ Dingen zugehen kann! Bei einer Unmenge an Ereignissen und Interaktionen müssen schlichtweg auch mal unwahrscheinliche Sachverhalte eintreten bzw. Dinge zeitgleich passieren, die (außer in unserer Vorstellung!) nichts miteinander zu tun haben
Somit können auch die Startbedingungen für das Leben auf unserem Planeten – ohne dass man dies als abwegig empfinden müsste – durch einen Zufall gelegt worden sein.
Die Beziehung zwischen Wahrscheinlichkeitsberechnungen und Zufall wird von vielen Menschen völlig falsch verstanden! Die statistische Wahrscheinlichkeit ist selbstverständlich das Mittel der Wahl, um über die Möglichkeit des Eintretens eines Zufallsereignisses zu urteilen. Aber sie verrät uns nicht, ob das Ereignis wirklich eintreten wird!
Ein einfaches Beispiel: die meisten von uns haben in ihrem Leben vermutlich schon „Mensch-ärgere-dich-nicht“ gespielt! Ein nicht manipulierter Spielwürfel hat 6 Seiten, die Wahrscheinlichkeit für jede einzelne Zahl von 1-6 liegt ergo bei 1/6 (bzw. gerundet 0.17 als Dezimalbruch bzw. bei grob 17%). Nach 6 Würfelversuchen sollte theoretisch jede Zahl einmal erschienen sein, da ja auf jeder die gleiche Wahrscheinlichkeit liegt! Als ehemalige oder gelegentliche Mensch-Ärgere-Dich-nicht-Spieler wissen wir aber zu Genüge, dass manchmal z.B. die 1 oder die 4 gleich 3-oder viermal nacheinander, die 6 hingegen selbst beim 10. Versuch noch nicht kommen kann!
Genauso haben die meisten Lotto-Millionäre sicherlich weitaus weniger häufig als 14.000.000-mal Lotto gespielt (wir erinnern uns: die Wahrscheinlichkeit für 6 Richtige beim Lotto liegt bei etwa 1: 14 Millionen). Dafür hätte ihre Lebenszeit auch gar nicht ausgereicht!
Der Zufall ist ebenso wenig ein Bilanzbuchhalter wie der „Gevatter Tod“ ein wandelndes Skelett mit Sense und Sanduhr ist! Und vor allem: er hat kein Gedächtnis! Wenn ich beim Würfelspiel zum 5. oder 10. Mal würfle, „weiß“ der Zufall nicht, wie die vorherigen Versuche ausgegangen sind! Man muss jedes Ereignis als einen unabhängigen Vorgang erachten! Das sich die Ergebnisse im Laufe sehr vieler Versuche schlussendlich ausgleichen lehrt uns das „Gesetz der großen Zahl“. Bei hunderten, tausenden oder gar Millionen Münzwürfen werden Kopf und Zahl annähernd gleich häufig fallen! Je höher die Zahl der Vorgänge, umso ausgeglichener das Ergebnis!
Aber das Einzelereignis ist und bleibt eben ein Zufall und keine von der Wahrscheinlichkeit vorherbestimmte Sache!
Daraus folgt:
Durch Zufall kann etwas (statistisch) Unwahrscheinliches eben doch geschehen!
Durch Zufall kann etwas (statistisch) sehr Wahrscheinliches eben doch nicht passieren!
- Kann der Zufall komplexe Prozesse steuern und Evolution bewirken?
Kann der Zufall einen laufenden Prozess sinnvoll gestalten und für eine kontinuierliche Entwicklung in eine vorgegebene Richtung sorgen?! Davon ist nicht auszugehen! Sind aber biologische, chemische und physikalische Vorgänge tatsächlich radikale Zufallsereignisse! Mit Sicherheit nicht, auch wenn man deshalb keinen planerischen Geist als Ursache latenter (übernatürlicher) Steuerung annehmen muss!
Ist insbesondere der Evolutionsprozess durch und durch purer Zufall?!!
NEIN!!!
„……..Der Begriff Zufälligkeit der Erbänderung bedeutet hier nicht, dass alles an den Mutationen des Erbgutes zufällig wäre. Der Eintritt eines solchen Ereignisses ist zwar zufällig, hat aber durchaus nicht bei allen Genen und zu allen Zeiten die gleiche statistische Wahrscheinlichkeit. Mit der Zufälligkeit der Mutationen ist gemeint,
dass die Richtung und die Stärke der Auswirkung einer genetischen Änderung nicht vorhersagbar ist………..“
siehe „Der aufrechte Gang- unsere Evolution verlief anders“ von C.Niemitz Seite 17
Die Eigengesetzlichkeiten des biologischen Evolutionsprozesses will ich hier zwecks Umfangbeschränkung nicht weiter breittreten. Dies geschieht im zweiten Hauptkapitel dieser Homepage!
„DIE SELBSTORGANISATION DER MATERIE“
Der Begriff „Selbstorganisation“ irritiert biologische Laien und treibt Kreationisten schlichtweg auf die Palme, da ihrer Meinung nach jede Art von „Ordnung“ oder „Organisation“ durch einen willentlichen Planer herbeigeführt werden muss. Es wird in der Regel wie folgt argumentiert: „Wir wissen, dass nach dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik das Universum einem Zustand maximaler Unordnung zustrebt (Entropiezunahme). Eine von selbst ablaufende Organisation von Molekülen bedeutet die spontane Zunahme an Ordnung (Entropieabnahme). Dies widerspricht dem oben genannten Grundsatz der Physik.“
Man muss hierzu folgendes wissen: Es gibt offene und geschlossene Systeme. In einem geschlossenen System finden keine Austauschprozesse mit der Umgebung statt, in einem offenen eben schon. Jedes geschlossene System strebt dem sog. „thermodynamischen Gleichgewicht“ zu. Hierzu ein simples Beispiel: Man überschüttet eine Farblösung vorsichtig mit reinem Wasser und schließt das Behältnis luftdicht ab. Im Laufe der Zeit bewegen sich die Farbteilchen nach oben, die Wasser-Moleküle hingegen wandern nach unten. Letztlich kommt es zu einer vollständigen Durchmischung oder wie man sagen könnte – zu einer maximalen Unordnung. Diese Neigung geschlossener Systeme zur Unordnung (oder zur Unbestimmtheit) bezeichnet man als Entropie (wörtlich übersetzt: „Umwandlungsfähigkeit“).
In der belebten Welt und natürlich insbesondere im Evolutionsgeschehen (der Phylogenese, d.h. der stammesgeschichtlichen Entwicklung und Ausdifferenzierung der Organismen) passiert das Gegenteil! Allerdings aus einem überaus guten Grund!
Die Hauptsätze der Thermodynamik gelten nur für abgeschlossene Systeme! Lebewesen sind aber offene Systeme, die einen ständigen Energie- und Stoffaustausch mit ihrer Umgebung betreiben (Atmung, Ernährung)! Die geordneten Strukturen innerhalb des Lebewesens werden durch diese Austauschprozesse aufrechterhalten, seine Entropie wird auf Kosten der Umwelt erniedrigt!
Professer U. Kutschera bringt es in seinem Buch „Evolutionsbiologie“ mit einem klaren Satz auf den Punkt:
„Würde der Entropiesatz für offene, lebende Systeme (Organismen) gelten, so gäbe es überhaupt keine Lebewesen, auch, wenn sie auf übernatürliche Art und Weise erschaffen worden wären.“
DAS PRINZIP DER SELBSTORGANISATION
Ich eröffne die Darstellung mit einem Bericht aus dem wissenschaftlichen Magazin „Technology Preview“; Ausgabe 09/2004:
„……Der Begriff „Selbstorganisation“ klingt nach Trickserei, und doch handelt es sich dabei um eine der größten wissenschaftlichen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts!
Selbstorganisation ist etwa dann am Werk, wenn sich in den Atomen eines Lasers eine Ordnung energetischer Zustände bildet, die dazu führt, dass alle Atome Licht exakt auf derselben Wellenlänge abstrahlen. Das spektakulärste Beispiel einer Selbstorganisation ist das Leben selbst, wenn aus diffusen Zellklumpen komplette Organismen entstehen.
Bei diesen Beispielen kommt die geordnete Struktur ohne menschliches Zutun zustande und es sieht so aus, als würde die Ordnung von selbst (oder alternativ: durch unerklärliche mystische oder göttliche Einflussnahme) entstehen. Doch walten hier keine magischen oder göttlichen Kräfte, sondern die Gesetze der Thermodynamik. Nach denen hat das Auftreten von Selbstorganisation vier Voraussetzungen: Sie tritt erstens nur in offenen Systemen fernab des thermodynamischen Gleichgewichts auf, die zweitens eine „Symmetriebrechung“ aufweisen, drittens nichtlinear und viertens „dissipativ“ sind.“
Was das bedeutet, lässt sich gut an dem historischen Experiment von Henri Bèrnard veranschaulichen: Er hatte eine Flüssigkeit zwischen zwei horizontalen Metallplatten eingeschlossen. Solange beide Metallplatten dieselbe Temperatur haben, ist die Flüssigkeit überall gleich warm. Das System ist geschlossen, Flüssigkeit und Metallplatten befinden sich in einem thermodynamischen Gleichgewicht. Ein fiktiver Beobachter im Inneren der Flüssigkeit kann darin keine Struktur erkennen. Das System erscheint in allen Richtungen gleich, es ist symmetrisch. Erwärmt man eine der beiden Platten, bilden sich oberhalb einer bestimmten Temperatur zwischen den Platten Strömungsrollen, die sich abwechselnd rechts- oder linksherum drehen. Das System ist nun offen, weil beständig Energie hineinfließt, und hat sich vom thermodynamischen Gleichgewicht entfernt. Die Flüssigkeit hat eine Struktur. Der Beobachter kann darin verschiedene Orte und Richtungen unterscheiden: Die Symmetrie ist gebrochen.
Am Anfang einer solchen Symmetriebrechung steht immer eine zufällige geringfügige Abweichung des Systems von seinem ungeordneten Zustand. Damit diese sich zu der neuen Struktur im gesamten System auswächst, muss sich die Störung rasant ausbreiten, vergleichbar mit einer Schneelawine, die von einer geringen Menge rutschenden Schnees ausgelöst wird und immer mehr Schnee mitreißt. Dieser Lawineneffekt tritt nur bei nichtlinearem Verhalten auf – in Systemen, in denen sich eine Eigenschaft nicht gleichmäßig, sondern exponentiell verändert. Die Energie, die nun konstant durch das System strömt und dabei die neue Ordnung ermöglicht, lässt sich nicht mehr zurückgewinnen. Dieses Verhalten wird „Dissipation“ genannt, was am Ehesten mit „Reibung“ übersetzbar ist.
Ordnung durch Selbstorganisation entsteht also dort, wo nicht wiedergewinnbare Energie hinzugefügt wird und sich eine Symmetriebrechung durch einen nichtlinearen Lawineneffekt ausbreitet.
Dazu die Wissenschaftler Ilya Prigogine und Grègoire Nicols, Autoren des Buches „Die Erforschung des Komplexen“: „Das führt zu einem neuen Bild der Materie: Sie ist nicht mehr passiv wie im mechanistischen Weltbild, sondern mit der Fähigkeit zu spontaner Aktivität ausgestattet. Dieser Wechsel ist so grundlegend, dass wir glauben, von einem neuen Dialog mit der Natur sprechen zu können…..“.
„Technology Preview“; Ausgabe 09/2004:
Fazit:“ Die Tatsache das ein Klavier, ein Schiff oder anderweitige komplexe Gebilde wie wir sie aus unserem kulturellen oder technologischen Kontext heraus kennen, eben nicht mal schnell zufällig „entstehen“, ist kein Beweis dafür, dass die Entstehung geordneter physikalischer und biologischer Strukturen und Systeme unweigerlich durch (göttliche) Planung bzw. willentliche Schöpfung bedingt sein muss!
Das „Verrückte“ an der Selbstorganisation ist: Man bräuchte eigentlich absolut nicht über ihre Existenz streiten! Sie ist ebenso erwiesen und nicht geringer empirisch belegbar wie die Erdrotation!
Es gibt hierzu konkrete und reproduzierbare experimentelle Befunde:
Ich zitiere hierfür drei konkrete Beispiele aus einer Gruppe von mehreren Beispielen aus dem Buch „Evolutionsbiologie“ von Prof. U. Kutschera:
„Die Desoxy- bzw. Riboninucleinsäuren (DNA,RNA) der Zelle zur Speicherung der Erbinformation enthalten die vier Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Zwei komplementäre (zueinander passende) DNA -Einzelstränge bilden über Wasserstoffbrücken spontan eine Doppelhelix aus, wobei immer die Basenpaare A/T und C/G einander gegenüberliegen. Zwei ungeordnete Stränge bilden somit eine geordnete Schraube, d.h. eine komplexe Sruktur mit höherer Ordnung………“
Zum besseren Verständnis: Die DNA (Desoxyribonucleinsäure) ist die Trägerin der Erbinformationen. Die RNA (Ribonucleinsäure) hingegen ist nur ein flüchtiges Zwischenspeichermedium welches DNA-Abschnitte kopiert damit aus den betreffenden Informationen Aminosäuren und Proteine hergestellt werden können! Beide Nucleinsäuren bilden sich aus sog. „Nucleotid-Basen“ (Moleküle, also chemische Bausteine).
“ Seit Mitte der 1950er Jahre wissen wir, dass auch relativ komplexe, aus Proteinen und einer Nucleinsäure aufgebaute „Protolebensformen“, wie Bakteriophagen (Viren, deren Wirtsorganismen verschiedene Bakterien sind), durch reine Selbstorganisation ihre dreidimensionale Struktur erhalten. Werden Bakteriophagen (z.B. T2 in wässriger Lösung) in ihre „Bausteine“ Kopfkapsel, Schwanzstift und Schwanzfibern zerlegt und mischt man diese Virusbruchstücke zusammen, so lagern sich die Teile derart aneinander, dass wieder infektionsfähige T2-Phagen entstehen……“
„(………..) ist ein klassisches Experiment dargestellt, welches beweist, dass auch einfache anorganische Verbindungen, wie (…) Siliziumdioxid, (Si02), durch Selbstorganisation komplexe Strukturen bilden können. Ein Reagenzglas wird mit Sand, Flußspat und Schwefelsäure gefüllt. Das gebildete gasförmige Siliziumtetrafluorid steigt auf und zersetzt sich an einem feuchten Papierstreifen. Es bildet dort wabenförmige Si02– Strukturen aus, die als Kieselhäute bezeichnet werden. Wie Abbildung (… ) zeigt, werden auch kleine, nur wenige Mikrometer große dreidimensionale Si02 -Kugeln sowie „Seepocken“ gebildet. Diese durch reine Selbstorganisation des Si02 gebildeten Strukturen erinnern an die Gehäuse mancher Lebewesen.“
siehe Evolutionsbiologie von U. Kutschera S. 108,109 und 218
Im Kreationisten- Film „So entstand die Welt“ werden die Fiktionen um das Thema Zufall und Selbstorganisation auf die Spitze getrieben: Der Mensch und alle anderen Lebewesen werden kurzerhand zu geschlossenen Systemen erklärt (obwohl sie durch Atmungs- und Stoffwechselprozesse chemisch mit der Umwelt interagieren!), die – wie alle geschlossenen Systeme- dem thermodynamischen Gleichgewicht entgegenstreben. „Es kann nur geschehen was wahrscheinlich ist“, so die hiesige Allerweltserklärung! Es gibt keine Selbstorganisation der Materie und Systeme können nur deshalb ein Verhalten zeigen, weil ihnen die entsprechenden Informationen dafür gegeben wurden. Diese Informationen wiederum sollen seit dem Urknall schon vorhanden sein! Folgendes Beispiel wird im Film gezeigt: Das Salz in einem salzhaltigen Binnensee ist im Wasser gelöst. Verdunstet der See, bleibt das Salz zurück und bildet hierbei Kristalle. Es gibt keine Alternative, die „Information“ zu kristallisieren ist bereits im wassergelösten Salz enthalten. So weit so gut! Es gibt lineare Wechselbeziehungen auf der Welt- aber die sind eher die Ausnahme als die Regel! Es gibt wahrlich komplexere Systeme wie einen Salzsee – mit mehreren Parametern deren Zustandsformen sich mitnichten auf 2 Variabeln (im vorigen Beispiel: kristallin oder flüssig) beschränken und deren Abhängigkeiten sich innerhalb eines hochkomplexen und von Rückkopplungseffekten durchdrungenen Wechselspieles ergeben. Ein ultimatives (oder besser: superlatives) Paradebeispiel hierfür: das menschliche Gehirn. Wer die ganze Welt als eine (von Gott) vorprogrammierte Maschine abtun will, in der keinerlei Ereignisse geschehen würden, die nicht vorherbestimmt sind, bedient sich einer sehr wenig überzeugenden Argumentation!
Und wie noch einmal wiederholend festgestellt werden darf: Die Selbstorganisation der Materie ist keine Hypothese!
Sie ist eine unmittelbar zu beobachtende Tatsache ohne deren Existenz bspw. die industrielle Herstellung von Computerchips mit nanoskopisch kleinen Elementen undenkbar wäre, allein schon, weil die betreffenden Strukturen aus zeitlichen Gründen nicht planerisch anzubringen wären! Die real vorhandenen Thermodynamischen Grundsätze verbieten es der ebenso real vorhandenen Selbstorganisation der Materie nicht zu existieren! Ich habe auch noch nie jemanden unter Berufung auf die Gravitation bspw. die Existenz von Vögeln (deren Flugtauglichkeit) leugnen hören! Die Gesetze der Schwerkraft verbieten es einem Objekt auch nicht prinzipiell zu fliegen! Sie stellen lediglich konkrete Anforderungen an seine Eigenschaften und Fähigkeiten, damit es dazu befähigt sein kann (Aerodynamik, etc.)!
DIE „LINKSHÄNDIGKEIT“ DER AMINOSÄUREN
Man kann unmöglich über Zufall und Wahrscheinlichkeit im Kontext zur Evolution sprechen, ohne nicht zwangsweise sog. „HOMOCHIRALITÄT“ der Aminosäuren mit einzubeziehen!
Für Entstehung und Weiterentwicklung von Leben sind unzweifelhaft viele Voraussetzungen nötig. Eine davon betrifft die genaue räumliche Gestalt lebensnotwendiger Moleküle. Aminosäuren, Zucker und viele weitere Lebens-Bausteine kommen nur in einer von zwei spiegelbildlichen Formen vor und sind auch nur in dieser einen Form für Funktionen im Organismus brauchbar. Diese molekulare Asymmetrie in der Natur nennt man Homochiralität. Der Begriff bezeichnet das Gegenteil von Chrialität (wörtlich: „Händigkeit“), womit wiederum gemeint ist, dass ein Molekül oder ein anderer Gegenstand in zwei zueinander spiegelbildlichen Formen existieren kann.
Zwei zueinander spiegelbildliche Moleküle heißen „Enantiomere“, ein 1:1- Gemisch zweier Enantiomere wiederum nennt man „Racemat“.
Homochiralität bedeutet also, dass nur eine von zwei möglichen Varianten vorgefunden wird. Dies ist bei den Aminosäuren – den Grundbausteinen der Proteine und somit des Lebens – der Fall! Sie sind „linkshändig“!
Genau das ist ein gewaltiges Naturrätsel und für die Kreationisten ein Beweis für das konkrete Eingreifen eines übernatürlichen Schöpfers in die natürlichen Abläufe!
Enantiomere- also spiegelbildliche Varianten von Molekülen- haben einen beinahe identischen Energiegehalt, daher sollten sie eigentlich gleich häufig in Erscheinung treten!
Diese Annahme wird durch Experimente bestätigt: Wenn man nämlich eine Aminosäure (=Eiweiß-Baustein) synthetisch aus niedermolekularen Ausgangsstoffen herstellt, entsteht immer ein 1:1-Gemisch (ein Racemat) aus links- und rechtsschraubigen Formen von Molekülen derselben Bruttoformel.
Vor der Entstehung der Lebewesen muss irgendwas passiert sein, dass für die Dominanz zu Gunsten der einen „linkshändigen“ Sorte gesorgt hat!
Das schließt aber noch lange keine natürliche Erklärung für die Homochiralität aus!
Im Max-Planck-Institut für Festkörperforschung wurde die Entstehung spiegelbildlicher Reaktionsprodukte durch ein Magnetfeld beeinflusst! Es wurde eindrucksvoll gezeigt, dass ein statisches Magnetfeld in einer von unpolarisierenden Licht angetriebenen chemischen Reaktion ein Ungleichgewicht in der sog. „Händigkeit“ der Reaktionsprodukte induzieren kann. Magnetfelder existieren in der Natur in vielfältiger Stärke: Erdmagnetfeld, Remanenzfeld von eisenhaltigem Gestein, Magnetfeld von Neutronensternen. Von daher bestanden in der Entwicklung des Universums viele Möglichkeiten, die zur Homochiralität biologischer Makromoleküle hätten führen können.
Auch Prof. Dr. U. Kutschera weist in seinem Buch „Evolutionsbiologie“ auf etwaige natürliche Möglichkeiten zur Entstehung der Homochiralität hin:
„……Seit einigen Jahren wissen wir, dass zwischen L- und D-Aminosäuren geringfügige Energiedifferenzen bestehen. Man hat errechnet, dass diese Differenz im Falle der 20 biogenen Aminosäuren ausreicht, um in einem Racemat die L- gegenüber der D-Form in signifikant höherer Molekülzahl entstehen zu lassen. Die angereicherten L-Aminosäuren könnten dann über autokatalytische (=“sich selbst verstärkende“) Prozesse in ihrer Menge deutlich vermehrt worden sein und dann gegenüber der D-Form die archaische Molekülpopulation der Urozeane dominiert haben…..“
„…. Analysen von Meteoritenbestandteilen haben gezeigt, dass auf diesen extraterrestrischen (=außerirdischen) Steinbrocken Aminosäuren, wie z. B. L-Alanin, in angereicherter Menge vorhanden sind. Einige Biogeneseforscher argumentieren nun, dass die junge Erde von zahlreichen, bevorzugt mit L Aminosäuren beladenen „Geschossen bombardiert“ worden sein könnte. Die ersten homochiralen Moleküle entstammen gemäß dieser Hypothese somit aus der interstellaren Materie (d. h. dem Weltraum). Diese Vorstellung wird unter anderem durch die Tatsache unterstützt, dass zirkular polarisiertes Ultraviolettlicht-, wie es im Weltall vorkommt, in wässrigen Aminosäuregemischen Enantiomeren-Überschüsse erzeugen kann. Es werden je nach Polarisierung der energiereichen Strahlung z.B. D-Aminosäuren bevorzugt zersetzt, so dass nach einiger Zeit in der Lösung die L-Form dominiert……“
siehe „Evolutionsbiologie“ v. Prof. Dr. U. Kutschera S. 214
Durch Strahlung von Neutronensternen wurden linksdrehende Aminosäuren auf den betreffenden, der Erde zusteuernden Meteoriten nach Überzeugung mancher Wissenschaftler geringfügiger geschädigt/dezimiert als die rechtsdrehende Variante! Im Experiment hat man die Bedingungen nach einem Meteoriteneinschlag simuliert: Sehr hohe Temperatur und sehr wenig Wasser. Nun waren zwei Mechanismen feststellbar: Zum einen drängten vorhandene Aminosäuren den neu entstehenden ihre eigene Orientierung auf. Ferner verbinden sich vorhandene links- und rechtsdrehende Aminosäuren beim Kristallisieren. Übrig bleiben nun die überschüssigen linksdrehenden Varianten, die bei diesem Kristallisierungsprozeß keinen Partner gefunden haben!
Um es (an dieser Stelle) kurz zu machen: Es gab irgendwann einen Übergang von der chemischen zur biologischen Evolution. Die primitiven Urstoffwechselwege der ersten Generation könnten ausschließlich von speziellen RNA (Ribonucleinsäure)- Molekülen katalysiert worden sein. Die Homochiralität entstand demnach erst nach der chemischen Evolution!
STATISTIK – EINE HOHE KUNST!
Wir haben uns bereits eingehender mit Zufall und Wahrscheinlichkeit auseinandergesetzt. Um über die (Un-)wahrscheinlichkeit eines bestimmten Ereignisses zu urteilen, bedient man sich im Allgemeinen statistischer Analysen. Statistische Werte zu ermitteln ist aber erst die halbe Miete! Ich muss wissen, ob und welche der nötigen Bedingungen gegeben sind, unter denen die statistische Aussage überhaupt relevant ist! Andernfalls gerät man verdammt schnell in eine u.U. sogar absurde Sackgasse!
Ich möchte ein paar banale Beispiele anführen:
25 % aller tödlichen Verkehrsunfälle werden von alkoholisierten Autofahrern verursacht. Folgerichtig verursachen die nüchternen Autofahrer 75 % aller tödlichen Unfälle. Ist somit die Unbedenklichkeit von Alkohol im Straßenverkehr „statistisch belegt“?!
In den USA wurde eine Frau von einem Mann schwanger, der einen eineiigen Zwillingsbruder hat! Die Brüder bezichtigen sich gegenseitig der Vaterschaft, da der „Schuldige“ die Unterhaltszahlungen zu meiden versucht. Das Problem: Laut DNA-Analyse („Vaterschaftstest“) sind beide Männer mit jeweils 98-prozentiger Wahrscheinlichkeit der Vater des Kindes, weil sie als eineiige Zwillinge eine identische DNA haben! Diese Aussage – wenngleich wahr – impliziert eine statistische Abwegigkeit! Wenn nämlich auf jemanden ein Tatverdacht von 98 Prozent lastet, kann auf einer X-beliebigen anderen Person doch „logischer Weise“ nur noch ein maximal 2%iger Wahrscheinlichkeitsverdacht lasten?!
„….Das folgende Beispiel zeigt, dass Wahrscheinlichkeitsrechnungen zu völlig unsinnigen Schlußfolgerungen führen können. Die Wahrscheinlichkeit, mit der wir von unseren beiden Eltern jeweils ein Chromosom abbekommen ist 1:2. Da wir pro Zelle 2 * 23 Chromosomen haben, ist die Gesamtwahrscheinlichkeit mit der wir exakt 46 erhalten, gleich (1/2)46 ,d.h. 1/7 * 10 -13. Wir haben somit bewiesen, dass wir statistisch betrachtet nicht existieren!“
siehe Evolutionsbiologie von U. Kutschera S. 213
STATISTISCHE WAHRSCHEINLICHKEITEN spielen in der kreationistischen Argumentation eine Hauptrolle. Sie bedienen sich sehr gerne eindrucksvoller Vergleiche:
„……. Die Wahrscheinlichkeit, dass komplexe Lebensformen über Evolutionsprozesse entstehen konnten, ist vergleichbar mit der Zufallswahrscheinlichkeit, dass durch einen Tornado, der einen Schrottplatz aufwirbelt, aus den herumliegenden Bauteilen ein funktionstüchtiges Flugzeug entsteht: Dieser unwahrscheinliche Zufall wurde nie beobachtet…“
siehe Evolutionsbiologie von U. Kutschera S. 213
Gerade in Bezug auf das Evolutionsgeschehen führen statistische Argumente rasch auf unrelevante Abwege, da die Evolutionsprozesse für sich nicht auf Zufall, sondern auf Eigengesetzlichkeiten beruhen, und lediglich die Richtung, die sie einschlagen, zufallsbedingt ist! Es gibt keine vorher definierten Ziele, die dann „zufällig“ in einer exakt linearen Reihenfolge anvisiert werden mussten!
Ulrich Kutschera geht auf diesbezügliche Betrachtungen in seinem Buch „Evolutionsbiologie“ ein:
„Die Evolutionskritiker gehen irrtümlicherweise davon aus, dass eine für Proteine kodierende (sinnvolle) DNA-Sequenz (Nucleoidkette) bzw. ein spezifisches funktionstüchtiges Protein (Aminosäurekette) spontan in einem Schritt entstanden ist. Die chemische Evolution in den Urozeanen bis hin zu den ersten Bausteinen des Lebens (Proteine, Nucleinsäuren) war jedoch ein über zahlreiche kleine Stufen ablaufender Prozess. Kein Biogeneseforscher hat jemals postuliert, dass im Urozean spontan (d.h. in einem Reaktionsschritt) ein langkettiges, definiertes Makromolekül entstehen konnte: es wird eine in zahlreiche kleine Einzelschritte unterteilte Reaktionsabfolge angenommen. Ein modernes Auto wird nicht in einem Schritt aus den Rohmaterialien (Eisenerz, Kautschuk, Kunststoffplatten) hergestellt. Es sind zahlreiche Einzelschritte notwendig, um aus immer komplexer werdenden, fertigen Bauteilen (z. B. Motor, Getriebe usw.) das funktionstüchtige Gesamtsystem „Auto“ herzustellen…“
„…… Der klassische Versuch von S. L. Miller zeigt, dass aus einfachen anorganischen Bausteinen über reaktionsbereite, kurzlebige Zwischenstufen unter anderem die Produkte Formaldehyd und Blausäure gebildet werden.
Durch Selbstkondensation dieser Moleküle entstehen verschiedene Zucker und die Basen der Nucleinsäuren (z. B. Adenin). Zahlreiche Biomoleküle wie Kohlenhydrate, Lipide, Proteine und Nucleinsäuren werden in weiteren Reaktionsschritten gebildet. Nach der hier diskutierten Argumentation der Evolutionskritiker ist es sehr unwahrscheinlich, dass durch zufällige Kombination der einfach gebauten anorganischen Moleküle (H20, CH4, CO, NH3, N2, H2) komplexere organische Verbindungen definierter Struktur entstehen können.
Wie soll durch zufällige Selbstzusammenlagerung der obengenannten niedermolekularen Teilchen z. B. die kettenförmige Aminosäure Alanin (C3H702N) oder gar die aus zwei Ringen zusammengesetzte Nucleinsäurebase Adenin (C5H5N5) hervorgebracht werden? Eine Wahrscheinlichkeitsberechnung spricht sicherlich gegen das Auftreten genau dieser Teilchenkombinationen. Es ist jedoch eine experimentell erwiesene Tatsache, dass unter simulierten präbiotischen Bedingungen fast alle Bausteine der heutigen Biomoleküle gebildet werden, einschließlich der C5-Base Adenin (5 x HCN). Diese Fakten belegen somit, dass willkürliche Wahrscheinlichkeitsbetrachtungen von geringem Nutzen sind……..“
siehe Evolutionsbiologie von U. Kutschera S. 213
FAZIT: Die wahrscheinlichkeitstheoretische „Beweisführung“ der Kreationisten gegen die Evolution wirkt zwar in gewisser Hinsicht beeindruckend, ist bei näherer Betrachtung aber kaum auf die Wirklichkeit anwendbar!
WISSENSCHAFTLICHE ANALYSEMETHODEN
Nachfolgend wollen wir uns einige der Methoden ansehen, die es der Wissenschaft ermöglichen, Aussagen über die Entstehung der Welt und über frühgeschichtliche geologische Entwicklungen zu treffen!
Wie Planeten aus rotierenden Staub- und Gaswolken entstehen, kann man auch heute noch beobachten, u.a. durch das Hubble-Teleskop! Der Blick ins Universum gestattet eine „Echtzeit-Studie“ von Planeten in verschiedenen Entstehungs-Phasen. Spektralanalysen bieten Aufschluss über atmosphärische Bedingungen auf anderen Planeten. Hierbei wird das Licht eines Sterns gebrochen und in seinen einzelnen Spektralfarben dargestellt. Jedes Element bzw. jede Verbindung verursacht eine charakteristische Absorptionslinie innerhalb des Spektrums, an der man die Zusammensetzung der Atmosphäre ableiten kann.
Manche der heute verfügbaren Erkenntnisse aus der Anfangszeit des Lebens auf unserer Erde stammen aus fossilen Mikroben und Gaseinschlüssen in Gesteinen, deren Alter durch gängige und nachhaltig etablierte Messmethoden ermittelt werden kann.
RADIOMETRISCHE
ALTERSBESTIMMUNGSMETHODEN
Geologen, Archäologen, Geschichtswissenschaftler und andere Vertreter der Naturwissenschaften arbeiten bei Altersbestimmungen mit radiometrischen Altersbestimmungsmethoden, die auf Basis nachvollziehbarer physikalischer Prinzipien erlauben, Gesteins- bzw. Fossilienproben exakt zu datieren.
Ich versuche die Funktionsweise unter Beschränkung auf das Allerwesentlichste kurz darzustellen:
Alle chemischen Elemente bestehen aus Atomen, die wiederum aus subatomaren Teilchen (Protonen, Neutronen, Elektronen) aufgebaut sind. Der Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen, die Elektronen hingegen umkreisen den Kern und geben dem Atom sein Volumen. Als Isotope bezeichnet man Atome, die eine identische Anzahl an Protonen, jedoch verschieden viele Neutronen im Kern haben. Die Isotope eines Elements haben dadurch weitgehend identische Eigenschaften, aber verschiedene Massen. Isotopen-Kerne haben die Eigenschaft zu zerfallen, wobei die instabilen Kerne (Radionuklide) unter Abgabe von Strahlung in stabilere Atome anderer Elemente umgewandelt werden. Diese natürlichen Kernumwandlungen bezeichnet man als Radioaktivität.
Der von Strahlung begleitete Zerfall von Radionukliden in andere Elemente erfolgt in einer konstanten, temperaturunabhängigen Geschwindigkeit. Der Begriff Halbwertzeit definiert dabei die Zeit, die vergeht, bis die Hälfte des Radionuklids einer Probe seit seiner Entstehung zerfallen ist.
Mit verschiedenen Methoden, die in Abhängigkeit von Art und Zusammensetzung der Probe angewandt werden, kann man das Verhältnis von Isotopen zu den durch deren Zerfall entstandenen Elemente feststellen. Wie gesagt: es geht um das Verhältnis dieser Isotope zueinander und nicht um die (unbekannte) Ausgangsmasse des Ursprungs- Isotopes!
Man differenziert zwischen der „Uran-Blei-Methode“, bevorzugt eingesetzt zur Datierung sehr alter Gesteinsproben, der „Kalium-Argon-Methode“ die sich zur Altersbestimmung kaliumhaltiger Gesteinsproben eignet und die „Radio-Karbon-Methode“ mit der das Alter organischer Proben ermittelt werden kann. Vielleicht fragt sich jemand warum für organische Stoffe eine eigene Methode angewandt wird?! Kurz ein paar Sätze hierzu: Lebende Organismen nehmen beständig durch Photosynthese (Pflanzen) oder die Ernährung (Tiere und Menschen) Stickstoff auf, welches zunächst in das Isotop Kohlenstoff zerfällt, dann durch Reaktion mit Sauerstoff in Kohlendioxid 14 umgewandelt wird. Die Konzentration von Kohlenstoff in allen Lebewesen entspricht in etwa dem Gehalt des Kohlenstoffes in der Erdatmosphäre. Der Zerfall von Stickstoff (der durch kosmische Strahlung ständig in der Erdatmosphäre entsteht) in Kohlenstoff vollzieht sich am Rande bemerkt überall, ob innerhalb oder außerhalb eines Organimus. Wenn eine Pflanze, ein Tier oder natürlich auch ein Mensch stirbt, kommt kein weiterer Kohlenstoff mehr in den Körper! Dafür konzentriert sich nun das Isotop Kohlendioxid 14.
In dem Kreationisten- Film „So entstand die Welt“ wird der Versuch unternommen, die genannten radiometrischen Methoden als unzulänglich darzustellen. Man beruft sich hier konkret auf einen Vulkan-Ausbruch bei Hawaii der nachweislich vor ca. 150 Jahren stattfand. Die Untersuchung des Lava- Gesteins mit den dargestellten Methoden ergab ein Alter von etwa 100 Millionen Jahren. Dieses Ergebnis ist aber ganz offensichtlich falsch! Ebenso eine Altersdatierung von Gestein aus einem isländischen Vulkan, welches erst vor wenigen Jahrzehnten ausgetreten ist!
Hierzu folgendes: Vulkangestein zählt sicher zu den heikelsten oder sagen wir schwierigsten Substanzen, die man überhaupt einer Altersbestimmung unterziehen kann! Das Vorgehen (der Probengewinnung) erfordert äußerste methodische Präzision! Es sind einige atypische Faktoren im Spiel!
Jegliches Gestein, außer Sediment- und Kalkgestein (das durch Ablagerungen in Urozeanen entstand), war ursprünglich flüssig heißes Magma im Erdinnern oder auf der einstmals glühend heißen Oberfläche der Urerde! Abhängig von Temperaturen und Druckverhältnissen verfestigten (kristallisierten) sich in den verschiedenen Tiefenschichten verschiedene Gesteinsarten! Ein „Tiefengestein“ wie Granit etwa bildete sich bei sehr hohem Druck und sehr hohen Temperaturen, andere Gesteinsarten bei dementsprechend geringerem Druck und niedrigeren Temperaturen! Nach der Verfestigung des Gesteines beginnt die radioaktive Umwandlung der Isotope wie oben beschrieben!
Ein Vulkanausbruch entspricht in gewisser Weise einer riesigen Sauerei! Bei der Altersbestimmung geologischer Gesteinsschichten werden normalerweise Kernbohrungen durchgeführt, bei der ruhendes Material isoliert und versiegelt wird! Bei vulkanischer Aktivität kommt es (auch schon lange vor dem eigentlichen Ausbruch) zu enormen Druckwellen und kurzfristig hohen Temperaturausschlägen bei denen im Berg Umlagerungen (auch auf molekularer Ebene) zwischen Tiefenschichten erfolgen können!
Die Lava-Masse, die durch den Schlot nach oben katapultiert wird, ist stark verunreinigt! Sie gelangt schließlich nicht durch polierte Edelstahlrohre nach oben, sondern sprengt sich den Weg durch übergelagerte Gesteinsmassen frei! Es gab schon Vulkanausbrüche bei denen ganze Bergkuppen abgerissen wurden! Die Folge: Die frische Lava muss zwangsläufig mit anderweitigem Gesteinsmaterial kontaminiert werden, welches zum Teil in größeren Mengen, teils in geringen Spuren eingebacken wird! Somit reichern sich zusätzliche Isotope in der Masse an, die Zerfallsrate ändert sich! Nehmen wir z.B. einmal an, in einem 5-Kilo-Lava-Brocken wären zwei Brösel verschiedenartigen (unterschiedlich alten) Gesteins mit eingebacken! Würde man die Brösel einzeln unter einen Geigerzähler legen, könnte man die jeweilige Zerfallsrate von deren Isotopen pro Zeiteinheit deutlich messen bzw. hören (ein Geigerzähler erzeugt „Knackgeräusche“ wenn er Strahlung registriert). In unserem Beispiel von den eingebackenen Bröseln im Lava-Brocken würden sich die Zerfallsraten aufaddieren! Man könnte bspw. 50 Klicks in der Minute hören, wobei aber die Isotope des einen Brösels in einer Geschwindigkeit von 10 pro Minute, die im anderen Brösel von 40 pro Minute zerfallen! Der Experimentator kann aber in diesem Fall nicht feststellen ob bzw. dass verschiedene Quellen ein (in diesem Fall summarisches) Ergebnis erzeugen, die noch dazu gar nicht mit dem eigentlichen Lavabrocken identisch sind!
Im o.g. Fall haben vermutlich methodische Fehler zu den unsinnigen Altersbestimmungs- Ergebnissen geführt! Niemand würde ernsthaft anzweifeln, dass man bspw. Krebszellen und HIV-Viren im menschlichen Körper empirisch nachweisen kann! Dennoch kommt es manchmal zu Fehldiagnosen. Entzündetes Gewebe kann u.U. den Anschein von Tumorzellen erwecken, eine zu geringe Konzentration an AIDS- Viren (wenn die Ansteckung erst geringe Zeit zurückliegt) kann im Testverfahren nicht angezeigt werden! Ich denke aber nicht, dass man deswegen den Sinn bzw. die prinzipielle Anwendbarkeit von Krebs- und AIDS-Untersuchungen in Abrede stellen sollte!
Warum versuchen die Kreationisten eigentlich die Altersbestimmungsmethoden als unzulänglich darzustellen?
Hierzu folgendes: Die Bibel legt nahe, dass unser Planet (und das Universum) nur etwa 6000 Jahre alt ist! Anhand weniger trivialer Tatsachen können wir aber erkennen, dass diese Vorstellung unmöglich der Wirklichkeit entsprechen kann!
Erstens: Wenn dem so wäre, würde der Blick ins Universum nicht derart weit entfernte Objekte offenbaren! Deren Licht könnte uns in so kurzer Zeit nicht erreichen!
Zweitens: Man weiß das die Kontinentalplatten in Bewegung sind! Dieser tektonischen Dynamik verdanken wir u.a. Erdbeben und Vulkanausbrüche! Man kann die Bewegungsgeschwindigkeit sogar konkret quantifizieren (in Zentimetern pro Jahr)! Die Antarktis am Südpol ist der einzige Kontinent der praktisch fixiert ist! Der Grund: Rings um den antarktischen Kontinent sind unterseeische Berge die beständig durch vulkanische Aktivität „wachsen“. Genauer gesagt wandert durch die hervorquellenden Massen aus dem Erdinnern der Meeresboden nach Norden. Die Hauptbewegungsrichtung aller Kontinentalplatten und somit der Kontinente ist also nördlich ausgerichtet! Deshalb befinden sich auf der Südhalbkugel zwischenzeitlich nur noch vglw. wenig Landmassen, während sich im Bereich des Nordpols die amerikanische und die eurasische Kontinentalplatte langfristig in die Quere kommen! Man weiß ferner, dass nahezu die gesamte Landmasse vor langer Zeit in einer Art „Superkontinent “ vereinigt war! Innerhalb der biblischen 6000 Jahre hätten die Kontinente niemals ihre heutige Position einnehmen können!
DIE ENTSTEHUNG DES LEBENS
Was weiß uns die Wissenschaft über die Entstehung der ersten Lebewesen bzw. über den Übergang von der Chemischen zur biologischen Evolution zu berichten?
Im Detail kann man natürlich nicht jede Einzelheit jener frühen Ereignisse rekonstruieren, die sich seit der Entstehung der Erde bis zur Entstehung des Lebens vollzogen haben! Man kann aber die betreffenden physikalisch-chemischen Vorgänge und Mechanismen prinzipiell formulieren und erklären! Diverse, im vorherigen Kapitel angesprochener Untersuchungsmethoden, kosmologische Beobachtungen und experimentelle Befunde fügen sich zu vielen Puzzle-Steinen zusammen, die entscheidende Erkenntnisse über die Entstehung des Lebens liefern!
Nachfolgende Absätze entsprechen einer in eigenen Worten formulierten Kurz-Zusammenfassung“ eines essay`s, das ein gewisser Martin Neukamm (Diplom-Chemiker) auf seiner Internet-Seite (www.martin-neukamm.de) veröffentlichte. Leser mit einem entsprechendem Detailinteresse mögen sich ermuntert fühlen, die besagten Seite zu besuchen!
Die Erde entstand vor etwa 4,6 Milliarden Jahren durch Zusammenballung kosmischer Materie. Die Erdoberfläche war zunächst bedingt durch Meteroiteneinschläge, radioaktive Zerfallsprozesse und adiabatische Kontraktionswärme mehr als 1000 Grad heiß und glutflüssig.
Die Uratmosphäre verflüchtigte sich weitgehend in den Weltraum! Wasserstoff, Stickstoff, Kohlendioxid und Edelgase gingen weitgehend verloren, während sich hauptsächlich Methan und Ammoniak anreicherte und neben geringen Mengen an Wasserstoff und Helium verblieb.
Die sog. 1.Atmosphäre bildete sich vor ca 4,2 Milliarden Jahren aus einem „Hochofenprozeß“ heraus. Durch Abkühlung des Planeten gaste Wasser aus dem Erdinnern heraus wodurch sich die Weltmeere und eine Atmosphäre bilden konnten.
Diese Atmosphäre war „reduzierend“.
Eisen- und Nickeloxide sanken hierin ab und bildeten den Erdkern. Methan und Ammoniak wurden oxidiert. Wasser, Stickstoff, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid reicherten sich an.
Durch die Sonneneinstrahlung wurden die reduzierenden Gase chemisch gespalten. Die restlichen Elemente verbanden sich zu Kohlendioxid und Stickstoff.
Vor 3,4 Milliarden Jahren schließlich bildete sich die „2.Atmosphäre“ die nunmehr weder oxidierend noch reduzierend war!
Zum besseren Verständnis: Die Oxidation bezeichnet allgemein eine chemische Reaktion, bei der ein Stoff Elektronen abgibt. Insbesondere ist aber jede Vereinigung von Elementen und chemischen Verbindungen mit dem Element Sauerstoff gemeint. Jener Stoff, der bei der Oxidation die Elektronen aufnimmt, wird reduziert. Elektronen sind, wie wir wissen, jene subatomaren Teilchen, die einen Atomkern umkreisen und ihm sein Volumen geben.
Es gibt viele Beispiele für die Oxidation durch Sauerstoff: Jede Art der Verbrennung kohlenstoffhaltiger Stoffe fällt hierunter, aber auch bei der biochemischen Nahrungsumwandlung in körpereigene Stoffe spielt Oxidation eine Rolle. Das uns allen vertrauteste Erscheinungsbild der Oxidation zeigt sich wohl am Rost der sich an den Karossen unserer Autos bildet! Hier sehen wir auch deutlich, wie aggressiv Sauerstoff eigentlich ist! Nur ein hochkompliziertes Enzymsystem in unserem Körper verhindert, dass wir durch Sauerstoff getötet werden!
Nun aber zurück zur sog. „2.Atmosphäre“ die, wie soeben erläutert, weder oxidierend noch reduzierend war.
Das Kohlendioxid löste sich im Meer unter Bildung gewaltiger Carbonatsedimente und wurde teils infolge veränderter vulkanischer Aktivität durch ausgasenden Stickstoff und Wasserdampf verdrängt.
Es entstand eine Lufthülle aus Stickstoff, Wasser, Kohlendioxid und Argon. Durch den Löseprozeß des Kohlendioxids im Meer verringerte sich der Treibhauseffekt, was wiederum zu einer weiteren Abkühlung der Atmosphäre führte.
Die „3. Atmosphäre“:
Durch die Entstehung allererster primitiver Lebewesen (Einzeller wie Cyanobakterien und blaugrüne Algen) wurde das Kohlendioxid weitgehend unter Bildung von Sauerstoff „veratmet“.
Der Sauerstoff reicherte sich im Meerwasser an.
Vor 3,5 Milliarden Jahren entstanden riesige Eisenoxidablagerungen auf dem Meeresboden. Vor 2 Milliarden Jahren war das Eisen im Meer fast vollständig als Oxid ausgefällt und der Sauerstoff gaste in die Atmosphäre aus.
Die frühen Lebewesen passten sich an die zunehmend oxidierend wirkende Atmosphäre an. Sog. „aerobe Einzeller“ begannen den Sauerstoff zur effizienten „Nahrungsveratmung“ zu nutzen.
Die Sauerstoffkonzentration stieg. Durch die UV-Strahlung der Sonne wurde molekularer Sauerstoff in atomaren Sauerstoff gespalten.
Dieser „aktive“ Sauerstoff verband sich mit molekularem „normalen“ Sauerstoff zu Ozon.
Das Ozon konzentrierte sich in 15-30 Kilometer Höhe zu der uns heute noch bestens bekannten Ozonschicht, welche etwa 70 Prozent der UV-Strahlung der Sonne herausfiltert.
Genau dieser Punkt ermöglichte die Entstehung erster Landlebewesen.
Seit etwa 400 Millionen Jahren ist die Ozonschicht vollständig ausgebildet und seit 350 Millionen Jahren verändert sich in unserer Atmosphäre im Prinzip nur die Zusammensetzung der Spurengase.
WIE KONNTEN DIE ERSTEN LEBEWESEN ENTSTEHEN?
Der Übergang von der unbelebten zur belebten Materie war lange Zeit ein weißer Fleck im Puzzle der wissenschaftlichen Erklärungsmodelle!
Die sog. „Miller-Experimente“ änderten einiges an diesem Koordinaten-System.
Eines ist sicher: Unter heutigen Bedingungen kann kein Leben mehr spontan entstehen! Der aggressive Luftsauerstoff zerstört alle hierfür relevanten Komponenten (diverse Biomoleküle) ehe sie auch nur den Hauch einer Chance haben, sich auszubilden, geschweige denn sich in einer relevanten Form anzuordnen! Aber wie sahen die Bedingungen für eine spontane Lebens-Entstehungen zu anderen Zeiten unter anderen atmosphärischen Bedingungen aus?
Anmerkung: Unter „spontaner“ Lebensentstehung ist nicht etwa ein zeitlich minimaler Augenblick gemeint! „Spontan“ bedeutet nicht dass es einen „Flup“ gab und dann war innerhalb von Millisekunden der erste Einzeller entstanden! Spontan bedeutet hier insbesondere, dass diese betreffenden allerersten Lebewesen nicht von anderen Lebewesen abstammten (so wie wir alle von unseren Eltern), sondern aus unbelebter Materie hervorgegangen sind!
Bei einem „Miller-Experiment“ werden die Bedingungen der Uratmosphäre im Mikro-Maßstab simuliert! In einem Kolben wird Wasser zum Sieden gebracht. Der Dampf gelangt über ein Glasrohr in einen Rundkolben der wiederum ein chemisches Gemisch enthält, das der Zusammensetzung der Uratmosphäre ähnelt (maßgeblich enthalten: Methan, Ammoniak und Wasserstoff). Über Elektroden werden Funkenentladungen erzeugt. Diese entsprechen den „Gewittern“ in der echten Ursuppe.
Die in weltweit zahllosen Durchläufen entstandenen „Produkte“ solcher Miller-Experimente füllen ganze Bände! Es entstehen erstaunliche und überaus komplexe biochemische Verbindungen! Cyanide, Aldehyde, Carbamate, Amine, u.a. entstehen teilweise bereits in ersten Reaktionsschritten! Nach weiteren Tagen können Folgeprodukte festgestellt werden: Aminosäuren, Fettsäuren, Zucker und Nucleotidbasen!
Die im Rahmen solcher Experimente schwer simulierbare aber in der wirklichen Uratmosphäre stark vorhandene UV-Strahlung der Sonne ermöglichte nach Meinung der Wissenschaftler sogar noch komplexere chemische Reaktionen!
Somit ist experimentell erwiesen, dass die „Grundbausteine des Lebens“ tatsächlich durch Selbstorganisation der Materie entstehen!
Die Kreationisten weichen angesichts dieser Sachlage notgedrungen einen gewaltigen Schritt zurück und formieren eine neue Frontlinie! Ihr Einwand bezieht sich nun darauf, dass zwar all diese überaus relevanten Moleküle und Verbindungen, jedoch nie ein vollständiges Lebewesen, auch kein komplettes Protein im Reagenzglas entstanden sei!
Eine gänzlich lückenlose und unumstrittene Erklärung zum Startschuss des Lebens gibt es derzeit noch nicht!
Dennoch ist bereits eine Reihe an überaus plausiblen Puzzle-Steinen zusammengetragen worden! Seit neuestem gibt es sogar experimentelle Annäherungen an diesen mystischen Punkt der Lebensentstehung!
Der umstrittene amerikanische Wissenschaftler Craig Venter (populär geworden durch die Entschlüsselung des menschlichen Genoms) überraschte mittlerweile mit dem gelungenen Versuch, ein künstliches Chromosom zu erzeugen! Dies wird von Wissenschaftlern als „die vorletzte Etappe vor der Erzeugung eines künstlichen Organismus“ bezeichnet! Ziel solcher Bemühungen könnten u.a. maßgeschneiderte Mikroben sein, die bspw. bestimmte Umweltgifte sehr effizient abbauen!
Aber sehen wir uns mal die „konventionellen“ Fakten bezüglich des verfügbaren Wissens über die Entstehung des Lebens an:
Die Dauer der chemischen Evolution kann u.a. aus fossilen Gaseinschlüssen in Gesteinen auf etwa 500 Millionen Jahre angesetzt werden. Einerseits verständlich, dass sich so ein Ereignis in einem Reagenzglas nicht unbedingt nach 5 Minuten einstellen kann, insofern man großzügig unterstellt, dass es innerhalb solch geringer Volumenverhältnisse überhaupt theoretisch entstehen könnte!
Erst im Jahr 2004 wurden brisante experimentelle Befunde zur möglichen Entstehung der ersten Proteine (Eiweiße) eruiert! In allen Organismen verbinden sich Aminosäuren – das sind die kleinsten Bausteine der Proteine- zu Proteinmolekülen. Dafür werden jedoch wiederum Eiweiße benötigt – Enzyme, die als Katalysatoren die Reaktion in der Zelle überhaupt erst ermöglichen.
Als Katalysator bezeichnet man in der Chemie einen Stoff, der die Reaktionsgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflusst, ohne dabei selbst verbraucht zu werden.
Die Frage lautet, wie sich in der Frühzeit der Erde die allerersten Proteine bildeten, ohne dass es überhaupt Enzyme gab.
Nun hat man experimentell festgestellt, dass das vulkanische Gas Carbonylsulfid (COS) die Zusammenlagerung mehrerer Proteinbausteine zu kurzen Ketten verursachen kann! Das Experiment ist im Wissenschaftsmagazin „Science“ (Bd. 306, S. 283) beschrieben.
Die beteiligten Forscher konnten zeigen, dass sich in Wasser gelöste Aminosäuren unter Zufuhr des Gases COS tatsächlich schon bei normaler Raumtemperatur zusammenlagerten. Dabei reagiert eine Aminosäure zunächst mit einem Molekül des Gases und bildet dann ein sehr reaktionsfreudiges Zwischenprodukt in Ringform. Dieses reagiert mit einem weiteren Aminosäurenmolekül. Dadurch entsteht ein sog. Dipeptid, in dem die beiden Aminosäuren verknüpft sind. Die Anwesenheit bestimmter Metall-Ionen begünstigt diesen Prozeß!
Zum Verständnis: Ein Peptid ist eine organische chemische Verbindung, die aus einer Verknüpfung mehrerer Aminosäuren hervorgegangen ist.
Ein Ion ist ein Atom, das elektrisch nicht neutral ist (wegen unterschiedlicher Anzahl an Protonen und Neutronen im Kern).
Die Wissenschaftler schlussfolgern, dass sich diese Reaktion hauptsächlich auf Felsen in Vulkannähe abgespielt haben müsste. Hier war die Konzentration des brisanten Gases hoch und die an den Steinen haftenden kurzen Ketten könnten die ersten Proteine gebildet haben.
Ich möchte diesen Punkt mit einem Zitat aus dem Buch „Evolutionsbiologie“ von U.Kutschera abrunden (die Klammervermerke stammen nicht aus der Quelle).:
„……….Es handelte sich bei den Protozellen (=Urzellen) vermutlich um Zellen von geringerer Komplexität als jene der heutigen Bakterienzellen. Sie waren zur Replikation (=Vermehrung durch Vervielfältigung ihres Erbgutes) befähigt und betrieben mit hoher Wahrscheinlichkeit Photosynthese ( d.h. sie erzeugten so wie heute noch sämtliche Pflanzen organische Stoffe unter Verwendung von Sonnenlicht-Energie, ). Auf Pyritoberflächen der „Ursuppe“ erfolgten unter dem Einfluß von Sonnenlicht und vulkanischer Aktivität eine Reihe an chemischen Reaktionen (Pyrit ist eine Art Metall). Durch Selbstorganisation bildeten sich auf den warmen Pyritkristallen Lipis-Doppelschichten (Lipide sind Fette), weil die hydrophoben (wörtlich: „wasserscheuen“) Bereiche der synthetisierten (=zusammengefügten, verschmolzenen) Lipidmoleküle aneinandergedrückt wurden.
Von diesen ständig wachsenden Lipid-Doppelmembranen schnürten sich einzelne Vesikel ab und breiteten sich in den Urozeanen aus. Das Meerwasser war mit Peptiden (=Eiweißbausteine) und Nucleinsäuren (=kleinste chemischen Bestandteile jeglicher DNA) durchsetzt. Mit jeder einzelnen Vesikelabschnürung wurden individuelle Protozellen erzeugt, die im Inneren einen zufällig entstandenen Satz an Biomolekülen und Ionen trugen. Die meisten dieser Zellen waren weder zum Überleben noch zur Replikation fähig und starben schnell. Andere erhielten durch Zufall einen geeigneten Satz kurzkettiger Nucleinsäuren und Peptide. Bei einer genügend hohen Gesamtmenge an Reaktionen liefert der Zufall schon aus statistischer Wahrscheinlichkeit solche Ergebnisse! Es entstanden somit überlebensfähige, sich selbst replizierende Protozellen, die einen primitiven ATP-abhängigen Stoffwechsel hatten, über einfache Protoenzyme verfügen und mit einem kleinen Genom ausgestattet waren…………“ Anmerkung: Das Enzym mit dem Kürzel ATP (Adenosintriphosphat) ist der universelle Energieträger aller Zellen! Ohne ATP gibt es keinen Zellstoffwechsel bzw. keine „Zellatmung“ – sei es nun im pflanzlichen, tierischen oder menschlichen Körper!
Siehe „Evolutionsbiologie“ von. U.Kutschera S 112.