Universeller genetischer Code als Argument für ...?

Markus Rammerstorfer 2005, www.intelligentdesign.de.vu

Ich befasse mich hier kurz mit einem sehr populären Argument für Evolution. „Evolution“ im vorliegenden Aufsatz bezieht sich grundsätzlich immer auf naturalistische Ursprungskonzepte im Bereich Bioevolution.

„Who doubts evolution?“ ist der herausfordernde Titel eines lesenswerten Artikels von Mark Ridley (New Scientist, 25 Juni 1981, S.830-832). Ridley versucht dort darzustellen, dass die Evidenz für Evolution nicht wesentlich auf dem Fossilbericht beruht, sondern auf anderen Daten und Argumenten. Der Artikel ist primär als Herausforderung an die Haltung der Kreationisten in Bezug auf Evolution gedacht. (Ich bin auf ihn gestoßen, als ich Zitate daraus in einem von Kreationisten verfaßten Artikel überprüft habe.) Ridley bringt darin auch ein wichtiges Argument, welches sich vom Prinzip her bis heute als Evidenz für Evolution (im Sinne einer universellen gemeinsamen Abstammung) an populärer Stelle hält: Die Einheitlichkeit des genetischen Codes. Hier das Argument im Zusammenhang:

„The simple fact that species can be classified hierarchically into genera, families and so on, is not an argument for evolution. lt is possible to classify any set of objects into a hierarchy whether their variation is evolutionary or not. It is the kind of characters on which the biological taxonomy is based which implies that the hierarchy is the result of common ancestry rather than the clustering of independently created species. The taxonomic characters shared by species are not all shared because of common needs for survival. The point is most easily made by an example. lt is a rather exceptional one to use, but it makes the point very clearly. My example is the universality of the genetic code.

DNA carries its information in the form of a four-letter code; combinations of these letters stand for different amino acids. The genetic code is arbitrary in the same way that the English language is.

There is nothing about a lion which demands that it is called a lion rather than any other sequence of letters. There is nothing about a glycine molecule which causes it to be encoded by the base triplet GGC rather than any other. However, although all humans do not share the same language, all organisms do share the same genetic code. (The few minor differences in the genetic code of mitochondria do not affect my argument.) If all species had been created separately there is no reason why they should all have been created with the same genetic code. The more likely explanation is that all organisms derive their code by descent with modification from a common ancestor. The example is important because it suggests that all life on Earth had a single origin.“ (S.832)

Die Daten:

Alle (bekannten) Organismen teilen den gleichen genetischen Code – abgesehen von einigen Ausnahmen, die nach aktuellem Wissenstand übrigens nicht „nur“ mehr die Mitochondrien-DNA betreffen. Die Universalität des genetischen Codes ist dadurch zwar geschwächt, aber im Prinzip stimmt es noch (?) immer zu sagen, dass alle Organismen grundsätzlich denselben genetischen Code teilen.

Ridleys Interpretation:

1) Das Leben auf der Erde hatte einen einzigen Ursprung.

2) Der Code wurde durch realgenetische Abstammung weitergegeben.

3) Wären die Arten separat geschaffen worden, gäbe es keinen Grund für einen gemeinsamen Code.

Ein paar kritische Anmerkungen:

A) Ridleys Pro-Argument für die Erklärung der Universalität des genetischen Codes durch die Abstammung aller bekannten Organismen von einem gemeinsamen Vorfahren beruht auf Annahmen darüber, wie ein Schöpfer in diesem Punkt hätte handeln müssen. Mutmaßungen über die Handlungsweise eines Schöpfers dienen als Argument für die allgemein als „Wissenschaft“ geführte Theorie der gemeinsamen Abstammung aller Organismen von einer gemeinsamen Stammform. Klar: Schubladen wie „Wissenschaft“ und „Nicht-Wissenschaft“ sollen die Konstruktion guter Argumente nicht behindern. Aber wer wissen möchte, wie weit verbreitet es ist, gewisse Auffassungen von Schöpfungen in ein Argument für Evolution zu verwandeln, sei auf das Buch „Darwins Proof“ von Cornelius G. Hunter (BrazosPress, 2003) verwiesen. Argumentationen für Evolution beziehen ihre Überzeugungskraft nicht selten aus rethorischen Fragen wie „Welchen Grund hätte ein Schöpfer gehabt...?“ oder spielen gar ganz unverblümt auf angenommene Eigenschaften des Schöpfers an („... diese grausamen Parasiten...!“).

B) Die Universalität des genetischen Codes (g.C.) ist angeblich ein Problem für das Szenario einer separaten Erschaffung der Arten (s.E.) – laut Ridley gäbe es in diesem Szenario keinen Grund dafür. Logische Umkehr: Was bedeutet die Universalität des g.C. in einem evolutionären Szenario? Die Universalität des g.C. würde in diesem Fall von Mechanismen erzeugt, im Kontrast zum s.E.-Szenario, wo ein Schöpfer die Rolle der Mechanismen innehat. Damit dreht sich der Spieß um – Ridley stellt in Frage, dass der Schöpfer für die Universalität des g.C. verantwortlich ist und ich stelle hier in Frage, ob derzeitige Vorstellungen zur Entstehung des g.C. einen universellen g.C. erwarten lassen.

Ältere Auffassungen zur Entstehung des genetischen Codes, wonach dieser ein Zufallsprodukt sei (die Zuordnung der Codons zu Aminosäuren sei zufällig geschehen und dann „eingefroren“ worden, da jede Veränderung des Verschlüsselungssystems fatale Folgen gehabt hätte), würden Ridleys Position unterstützen, da in diesen Fällen tatsächlich ein universeller g.C. zu erwarten wäre. Die naturalistischen Prozesse, welche mutmaßlich zur Entstehung des g.C. führten, harmonisieren in diesen Fällen perfekt mit dem beobachteten Muster der Universalität des g.C.. Die Ausnahmen vom universellen g.C. könnte man immer noch gesondert erklären, sie wären zwar völlig unerwartet, aber nicht vernichtend für diese Konzepte. Doch so simpel liegen die Dinge nicht, mir fallen zwei „Schönheitsfehler“ auf:

+ Es könnte sein, dass die Frage aus einer zu eingeengten Perspektive betrachtet wird. Sollte man nicht bei Szenarien zur Abiogenese beginnen, um die umfassendere Frage zu beantworten, ob naturalistische Urspungskonzepte allgemein eine einmalige oder mehrfache Entstehung des Lebens auf der Erde nahelegen? Wenn eine mehrfache unabhängige Entstehung des Lebens auf der Erde plausibel oder zumindest möglich wäre, folgt daraus, dass es durchaus möglich wäre, heute auf Lebensformen mit erheblich verschiedenen genetischen Codes zu stoßen. In diesem Fall hätte das Leben auf der Erde eben keinen gemeinsamen Ursprung. Das wäre kein Problem für naturalistische Ursprungstheorien allgemein, lediglich in Bezug auf Szenarien zur gemeinsamen Abstammung müsste sich einiges ändern.

+ Die Vorstellungen zur naturalistischen Entstehung des g.C. haben sich geändert. Stephen J. Freeland und Laurence D. Hurst haben aktuelle Auffassungen dazu in dem Artikel „Der raffinierte Code des Lebens“ (Spektrum der Wissenschaft, Juli 2004, S.86-93) dargestellt. Überlegungen zur Optimalität des g.C. haben zusammen mit anderen Hinweisen (etwa den Abweichungen vom Standardcode) dazu geführt, dass der g.C. nun selbst als Evolutionsobjekt gesehen wird. Sie schreiben z.B.:

„Eine so erstaunliche Fehlertoleranz kann kein Zufall sein, sondern spricht klar für eine Optimierung durch evolutionäre Selektion. Möglicherweise gab es einst viele verschiedene Codes, die unterschiedlich robust waren. Organismen mit der höchsten Fehlertoleranz hatten bessere Chancen zu überleben und setzten sich durch. So siegte schließlich der jetzige Standardcode.“ (S.92)

Wenn man annimmt, dass der g.C. höchstselbst Gegenstand evolutionärer Prozesse ist, kann man natürlich trotzdem begründen, warum es heute nur einen einzigen (mit Ausnahmen...) gibt – wie es Freeland & Hurst ja in obigem Zitat tun. Problem: Man könnte damit auch ohne echte Schwierigkeiten für das Gegenteil argumentieren. Man könnte argumentieren, dass es Nischen für alternative Codes gibt. Man könnte zusätzlich grundsätzlich argumentieren, dass „Optimalität“ relativ ist und Code 1, der unter den Bedingungen A sehr gut funktioniert unter Bedingungen B von Code 2 ausgestochen werden kann, somit also Berechtigungen für verschiedene Codes existieren. Solche Argumente bekämen allerdings erst Gewicht und würden auf einen hohen Level weiterentwickelt werden, wenn man tatsächlich verschiedene g. Codes entdecken würde. Damit sind wir an dem Punkt, wo Ridleys Argumentation (stellvertretend für viele andere die so argumentieren) einen harten Schlag erhält:

Ridley hat implizit argumentiert, dass das Muster (universeller g.C.) auf den Verursacher (Schöpfer, Modus der Schöpfung à s.E.) bezogen unerwartet ist, dass es keinen Grund für dieses Muster gäbe. Meine Gegenfrage ist, ob das Muster (universeller g.C.) zu Ridleys Verursacher (naturalistische Entstehung des Codes) passt. Die Antwort darauf lautet im Licht obiger Argumente: Man könnte genauso gut verschiedene genetische Codes erwarten. Oder anders gesagt: Die naturalistischen Prozesse, die mutmaßlich zur Entstehung des g.C. führten, harmonisieren nicht mit dem beobachteten Muster der Universalität des g.C., in dem Sinne, als sich auch die gegenteilige Beobachtung durch sie plausibel machen lassen würde.¹

Die Einheitlichkeit des genetischen Codes unterstützt an sich also kein evolutionäres Szenario – wäre diese nicht gegeben, würde man ganz einfach auf Szenarien zur mehrfachen Entstehung des Lebens auf der Erde zurückgreifen, oder auf die heute angenommene Evolutionsfähigkeit des g.C. verweisen – der Code hätte sich eben sekundär verändert (wie man es in kleinem Maßstab ja bereits postulieren muss, siehe Außnahmen vom Standardcode). Ridley holt nur deswegen ein Argument für Evolution heraus, weil er einen Kontrast zu einer bestimmten Auffassung von Schöpfung herstellt. Und hier setzt der Kritikpunkt C) an.

C) Ridleys bestimmte Auffassung von Schöpfung sei hier noch einmal zitiert:

„If all species had been created separately there is no reason why they should all have been created with the same genetic code.“ (S.832)

Das ist das wahre Herz seiner Argumentation. Und es ist einfach angreifbar: Einen oder mehrere gute Gründe dafür finden, warum es nur einen genetischen Code gibt und er nicht für jeden der verschiedenen Organismenbaupläne neu entworfen wurde.

+ Ironischerweise sind es die Befunde, die Evolutionisten zu dem Schluss bewegen, dass der g.C. Resultat evolutionärer Optimierung sein muss, die auch vom Standpunkt einer separaten Schöpfung aus einen Grund für einen einheitlichen Code liefern. Die Optimalität (im Sinne verschiedener Eigenschaften, die der interessierte Leser in den entsprechenden Fachartikeln nachlesen kann) des g.C. ist für Evolutionisten ein starkes Argument gegen einen „Schnellschuss“ bei der Code-Entstehung und zugunsten dessen Evolutionsfähigkeit. Stephen J. Freeland und Kollegen gehen in dem Beitrag „Measuring adaptation within the genetic code“ (Trends Biochem. Sci. 25: 44-45, 2000) sogar soweit, den g.C. als möglicherweise beste Wahl unter unzähligen denkbaren Codeformen zu bezeichnen:

„Interestingly, however, the incorporation of biosynthetic restrictions (reducing possible codes to some 270 million), coupled to a more accurate measure of amino acid similarity (the PAM 74–100 matrix), suggests that nature’s choice might indeed be the best possible code.“ (S.45)

Unnötig zu sagen, dass damit auch für einen Schöpfer ein guter Grund vorläge, genau diesen Code universell einzusetzen. Obwohl ID an sich keine Probleme mit der Vorstellung gemeinsamer realgenetischer Abstammung hat, macht Mike Gene in dem Artikel The Universal Genetic Code Seen From An ID Perspective dasselbe Argument etwas detaillierter. Gene argumentiert zudem, dass mit verschiedenen Codes die Möglichkeit Horizontalen Gentransfers verhindert würde. Dieser ist ein sehr wichtiger Faktor bei der Entstehung von Bakterienresistenzen. Ein babylonisches Sprachengewirr auf Ebene des g.C. würde der schnellen Adaption von Bakterien in Bezug auf Umweltstress (z.B. Antibiotika...) abträglich sein. Es wäre zudem sicher einmal eine interessante Frage, ob das „Netz des Lebens“ nicht in irgendeiner Weise beeinträchtigt werden könnte, wenn verschiedene g. Codes verwendet werden würden. Insgesamt zeichnen sich also einige gute Gründe ab, warum es im Sinne rationalen Designs ratsam ist, den tatsächlich realisierten Code universell einzusetzen.

+ Vielleicht liegen hier noch andere Gründe vor, wir Menschen kennen ja auch mehr als nur die Kategorie „rationales Design“. Niemand würde behaupten, die Corvette in seiner Garage sei nach rein rationalen Gesichtspunkten designed. Eine Corvette spiegelt eine bestimmte Message wieder, „erzählt“ uns von einem Lebensgefühl und –stil. Und die Tatsache, dass bei Autos einer bestimmten Marke über Generationen hinweg ein gewisses Grundthema durchscheint, lässt sich auch nicht vom Standpunkt reiner Nützlichkeits- und Optimalitätserwägungen erklären. Auch hier steckt im Design eine Botschaft („Ich bin ein *Audi*“).

Analog dazu impliziert die Universalität des g.C. eine Botschaft: „Alle Organismen haben einen einzigen Ursprung“. Niemand kann diese Message übersehen, Mark Ridley formuliert sie so:

„The example is important because it suggests that all life on Earth had a single origin.“(S.832)

Ohne es zu merken könnte Ridley hier sein eigenes Argument widerlegt haben – vielleicht ist genau das der Grund, weshalb alle Organismen auf Basis des gleichen Codes geschaffen worden sind! Die Erklärung der Universalität des g.C. als „Message“, die uns zu dem Schluss auf einigen einzigen Ursprung bewegen soll, scheint auf den ersten Blick ziemlich gewagt. Die Idee stammt aus Walter James ReMines Buch „The Biotic Message“ (St. Paul Science, 1993) und hat den Vorteil, testbar zu sein: Die Entdeckung eines weiteren (deutlich anders gestalteten) g.C. würde sie widerlegen.

Die Universalität des genetischen Codes – Schlüsse

Die Universalität des genetischen Codes kann im Sinne einer gemeinsamen Abstammung erklärt werden, muss aber nicht. Eine nicht vorhandene Universalität ließe sich evolutionstheoretisch ebensogut erklären. Die Annahme einer umfassenden Evolution führt nicht zum zwingenden Schluss auf einen gemeinsamen Code, dank Ansätzen wie sie von Freeland und Hurst kommen. Und falls man den Begriff „Evolution“ auf die Abiogenese ausdehnt, galt das auch schon vor diesen Ansätzen in Bezug auf eine evolutionäre Optimierung des Codes – mögliche mehrfache Entstehung des Lebens à verschiedene Codesysteme. Die Behauptung, dass es für einen Schöpfer keinen Grund gäbe, einen Code zu verwenden (jedenfalls im Szenario eine getrennten Erschaffung), ist falsch. Sie ist jedoch aus evolutionstheoretischer Sicht notwendig, um der Gemeinsamkeit des genetischen Codes als Argument für Evolution dadurch ausreichend Gewicht zu geben, indem man die Alternative als unglaubhaft hinstellt. Diese Argumentation wird von Evolutionstheoretikern benötigt, gerade eben weil evolutionär das gegenteilige Szenario – deutlich verschiedene Codes – auch gut denkbar wäre.

Rausgezoomt...

Wie Ridley oben klar gemacht hat, ist die „Universalität des genetischen Codes“ nur ein besonders bekanntes Fallbeispiel in einer ganzen Batterie ähnlicher Beispiele für gemeinsame Abstammung. Das grundlegende Muster dieser Argumente sei hier noch einmal herausgehoben:

„It is the kind of characters on which the biological taxonomy is based which implies that the hierarchy is the result of common ancestry rather than the clustering of independently created species. The taxonomic characters shared by species are not all shared because of common needs for survival.“ (S.832)

Die Problematik dieser Argumentationsweise soll mit der folgenden Fragen verdeutlicht werden: „Wie sehen „independently created species“ aus? à Was dürfen diese in welcher Form gemeinsam haben, um noch als separat erschaffen zu gelten und nicht als Resultat gemeinsamer realgenetischer Abstammung? à Dürfen sie z.B. alle einen genetischen Code besitzen?

Ridley gibt mit dem Satz

„The taxonomic characters shared by species are not all shared because of common needs for survival.“

die Antwort auf diese Fragen. Das sei die Besonderheit, die das Signal für „common descent“ und gegen eine „separate Schöpfung“ darstelle. Doch diese Antwort ist problematisch:

1) Womit wird begründet, dass keine „common needs for survival“ vorliegen?

2) Womit wird begründet, dass „common needs for survival“ der einzige Grund für Ähnlichkeiten unter Perspektive einer separaten Schöpfung sind?

Und zusätzlich kann man noch den Fragenkomplex behandeln, wie sich Ähnlichkeiten in ein evolutionäres Ursprungsszenario einordnen. Das führt weiter zu dem Punkt, an dem sich zeigt, dass so manches überzeugend wirkende evolutionstheoretische Argument nur im Kontrast zu sehr speziellen Auffassungen über Schöpfungen überzeugend wirkt, weil Ähnlichkeiten sich nicht immer harmonisch in evolutionäre Szenarien einordnen oder gar logisch zu erwarten wären.

¹ Für Kritiker, die meinen, ich würde hier die Mechanismenfrage mit der Theorie der gemeinsamen Abstammung durcheinander bringen: Diese Trennung ist sinnvoll und wichtig, aber das es trotzdem Wechselwirkungen zwischen beiden Kategorien gibt, zeigt gerade das hier diskutierte Beispiel. Ridley schreibt:

„The more likely explanation is that all organisms derive their code by descent with modification from a common ancestor.“ (S.832)

Wenn aber das Wörtchen „modification“ auch eine Veränderung des g.C. beinhaltet, geht daraus eben gerade nicht hervor, dass ein universeller g.C. zu erwarten wäre – gemeinsame Abstammung hin oder her.