Evolution front-loaded

Rezension: Mike Gene: The Design Matrix. A Consilience of Clues. Arbor Vitae Press, 2007

Wenn es so etwas wie einen Mainstream innerhalb der „Intelligent Design“ (ID)-Bewegung gibt, dann gehört der unter einem Pseudonym schreibende Genetiker Mike Gene, der kürzlich das Buch „The Design Matrix“ veröffentlicht hat, nicht dazu. Er hält zwar ein starkes Plädoyer für den ID-Ansatz, betrachtet „ID“ aber nicht als Wissenschaft – genauer gesagt: nicht als „science“, was eher Wissenschaft im engeren Sinne von Naturwissenschaft meint. ID ist für ihn bestenfalls eine „aufkeimende Proto-Wissenschaft“ (S. xi). Gene hält Evolution nicht für falsch; sie sollte in öffentlichen Schulen nicht kritisiert werden. Dementsprechend irritierte Reaktionen gab es aus dem ID-Lager (siehe hier).
Der Grundgedanke, den Gene im III. Teil seines Buches entfaltet, ist der einer vorprogrammierten Evolution (front-loading) – damit meint er jedoch nicht eine deterministische Evolution; vielmehr sollen bestimmte Ergebnisse des Evolutionsprozesses durch vorprogrammierte Voraussetzungen wahrscheinlicher eintreten als andere. Am Anfang des Lebens standen demnach Einzeller, in denen das Potential zu einer biologischen Evolution angelegt war: Evolution auf der Basis einer ausgeklügelten Planung. Gene diskutiert vier Verdachtsmomente auf intelligentes Design: 1. Analogien mit Strukturen, die erwiesenermaßen designt sind, 2. Diskontinuität zu nicht-teleologischen Prozessen (d. h. natürliche Prozesse sind weit davon entfernt, die beobachteten Phänomene hervorzubringen), 3. Rationalität (eine Analyse der untersuchten Struktur weist einen durchdachten Aufbau nach) und 4. Vorausschau (die untersuchte Struktur ist auch auf Zukunft hin angelegt). Diese vier Kriterien können weitgehend unabhängig geprüft werden und begründen je nach Tendenz der Ergebnisse einen mehr oder weniger begründeten Verdacht auf Planung. Dass dabei subjektive Bewertungen unvermeidlich sind, ist Gene bewusst (S. 272). Er stellt schon im Vorwort klar, dass es um einen Verständnisschlüssel gehe, nicht um Beweise (S. xiii).

Das Buch ist in vier Teile aufgebaut. Teil I („The Way“) steigt mit der Frage ein, wie im Rahmen des Design-Paradigmas geforscht werden kann; in Teil II („The Clues“) geht es um Befunde, die deutlich auf Design hinweisen; Thema von Teil III ist das bereits genannte Konzept des „front-loading“ und präsentiert Überlegungen, wie eine Koexistenz der Selektionstheorie und des ID-Ansatzes aussehen könnte. Diese drei Teile liefern die Basis für eine Methode, wie Strukturen auf Design hin überprüft werden können, was in Teil IV ausgeführt wird.

Der Autor beginnt seinen Argumentationsweg in Teil I mit der Lektion, die aus einer geologischen Struktur auf dem Mars gelernt werden, die früher bei geringer Auflösung einem Gesicht glich. Wann erkennen wir eine Struktur als designt? Zum einen braucht es eine Vertrautheit, d. h. eine Ähnlichkeit mit einem bekannten, designten Muster. Nur solches Design ist für uns erkennbar, das eine Analogie mit bereits bekanntem Design aufweist. Zum anderen muss es eine Diskontinuität geben, das heißt: die betrachtete Struktur ist weit von solchen Strukturen entfernt, die ohne Design entstehen können. Dagegen müssen weder die Identität des Designers noch seine Methoden noch der Zeitpunkt seines Wirkens bekannt sein (S. 10). Die teleologische Deutung des Marsgesichtes erwies sich schließlich durch zusätzliche Befunde als falsch: Eine höhere Auflösung zeigte Strukturen, die durch natürliche Prozesse erklärbar waren und die beiden genannten Kennzeichen nicht mehr aufwiesen. Ganz anders aber verlief die Entwicklung bei der Erforschung des Inneren der lebenden Zellen. Die „höhere Auflösung“ lässt dort zunehmend die beiden Kennzeichen von Design hervortreten (S. 17).

Gene belegt im Folgenden (Abschnitt I.2) anhand einiger interessanter Zitate, dass die Kontroverse zwischen einer teleologischen und nicht-teleologischen Weltsicht mindestens 2500 Jahre alt ist und einige der größten Denker der Geschichte beschäftigte (S. 19-22). Hier wird erneut deutlich, dass Gene nicht in die Tradition des ID-Movements zu stellen ist, das die ID-Perspektive oft als neuen Ansatz präsentiert. Gene dagegen macht deutlich, dass sich sein Standpunkt nahtlos an eine seit Jahrhunderten währende Diskussion anknüpft. Heute gilt die nicht-teleologische Sicht der Darwinschen Evolution (oder jedenfalls einer ungelenkten Evolution) als Standard (wobei diese durch zahlreiche Synthesen und Erweiterungen modifiziert wurde). Gene nennt dies die „Traditionelle Vorlage („Traditional Template“). Wer für Design argumentiere, müsse in dieser Situation die Nicht-Adäquatheit Darwinscher Evolution nachweisen. Negativbeweise sind aber ein nahezu aussichtsloses Unterfangen. Allerdings habe sich Darwins Theorie nicht durchgesetzt, weil Design widerlegt worden sei, sondern weil sie eine alternative Erklärung bietet (oder behauptet, diese zu haben). Hier wird deutlich, dass die Frage nach der Beweislast zentral ist. Der Nachweis, dass eine Struktur nicht designt wurde, dürfte genauso schwer zu führen sein, wie dass sie nicht evolviert sein kann.
Solche Ausschlussbeweise seien aber in historischen Fragen nicht angemessen, was schnell deutlich werde, wenn man dieses Verfahren auf Kriminalfälle anwendet (S. 25). Vielmehr gibt es laut Gene ein Kontinuum der Erklärungsmöglichkeiten („Explanatory Continuum“), das von „X konnte auf keinen Fall evolvieren“ über „konnte evolvieren“, „Evolution ist plausibel“ und „Evolution ist wahrscheinlich“ bis zu „Evolution ist sicher“ reicht; diese Abstufung bezeichnet Gene als „Induktiven Gradualismus“. Gene ist in diesem Zusammenhang auch wichtig, dass Evolution und intelligente Eingriffe (Teleologie) sich nicht notwendigerweise gegenseitig ausschließen. Auch in diesem Punkt wird deutlich, dass Gene sich von vielen seiner ID befürwortenden Landsleuten unterscheidet. Seine Vorstellung von friedlicher Koexistenz zweier Erklärungsansätze hätte in den USA wohl nie einen derartigen Kulturkampf auslösen können, wie er durch das ID-Movement erfolgte.

Nach diesen ersten Schritten ins Thema hinein folgt mit Teil II das erste Kernstück, in dem Hinweise auf Design in der Molekularbiologie zusammengestellt werden. Die Forschung hat gezeigt, dass die Abläufe und „Maschinen“ im Zellgeschehen viel stärker technologischen Produkten ähneln, als von irgendjemanden je vorhergesagt worden war (S. 39). Das Argument von David Hume, dass sich Leben von menschengemachtem Design stark unterscheide, greift hier kaum. „The body echoes design principles of our own technology“ (S. 40); dies zeige sich eindrucksvoll an einer großen Anzahl von Begriffen aus der Technik und der Programmierung, die zur Beschreibung verwendet werden, insbesondere am Begriff „Maschine“. Dass es sich dabei nicht um irreführende Metaphern handeln kann, belegt Gene durch eindrucksvolle Vergleich der Häufigkeit der Verwendung der betreffenden teleologischen Begriffe in verschiedenen Disziplinen (S. 48, 58, 60; auch die Verwendung des Begriffs „Design“ hat deutlich überproportional in der Biologie zugenommen). Anders als im Bereich der Physik oder der Geologie werden diese Begriffe in der Biologie gerade nicht unsinnig, wenn man sie wörtlich nimmt. In dem Maße, wie unsere Technologien weiterentwickelt wurden, offenbarte sich der Designcharakter der Lebewesen. Gene macht die Vorhersage, dass sich dieser Trend fortsetzen wird (S. 53). Er fällt ihm nicht nur auf, wie leicht es ist, „mechanische Ingenieurskonzepte in eine schlüssige Zusammenfassung der Molekularbiologie zu übersetzen“, sondern auch wie wichtig diese funktionellen Begriffe für unser Verständnis der Molekularbiologie sind (S. 57), während diese Konzepte der Physik und Chemie fremd seien. Gene will diese Beobachtungen jedoch nicht als Beweise verstanden wissen, sondern als Indizien dafür, dass im Laufe der naturwissenschaftlichen Forschung Schritte im „Kontinuum der Erklärungsmöglichkeiten“ (s. o.) in Richtung Plausibilität von ID gegangen wurden.

Im folgenden Abschnitt II.4 geht es um den genetischen Code als konkretes Beispiel. Schon die Existenz eines Codes kann eher als Hinweis auf Design denn als Hinweis auf eine nicht-teleologische Entstehung gewertet werden (Niemand würde sagen: „Weil es einen genetischen Code gibt, ist das Leben vermutlich ohne intelligente Ursache entstanden“, S. 74). Besonders verblüffend ist aber, dass sich gezeigt hat, dass der genetische Code in verschiedener Hinsicht optimal ist. Und es gibt keinerlei Hinweise auf die Existenz Vorstufen mit anschließendem Fine-tuning. Alle Organismen haben dasselbe perfekte Codesystem. Genau solche Befunde seien zu erwarten, wenn man von ID ausgeht (S. 77). Und würde ein suboptimaler Code nicht als Argument gegen ID gelten?
Die Geschichte geht noch weiter. Bei der DNA-Replikation gibt es ausgeklügelte Korrekturmechanismen – ebenfalls ein ausgesprochenes Design-Kennzeichen. Und damit immer noch nicht genug: Ein ähnliches Kontrollverfahren gibt es auch bei der Translation (RNA --> Protein) – und es soll unabhängig vom anderen entstanden sein. „It is difficult to resist the subtle implications of design, where not only is proofreading itself an echo of design, but the same basic logic of a proofreading mechanism, found in different contexts, amplifies this echo“ (S. 80).
Des weiteren wurde nachgewiesen, dass die verwendeten Nukleotide optimal sind, um Fehler bei der Replikation zu minimieren. All das sieht nicht nach einem „eingefrorenen Zufall“, sondern viel mehr nach vorausschauender Planung aus. Unter der Annahme von ID kann vorhergesagt werden, dass es nicht nur bei der Replikation (DNA --> DNA) und Translation (mRNA --> Protein), sondern auch bei der Transkription (DNA --> mRNA) eine Fehlerkontrolle gibt (bei zweifacher Übersetzung ist Kontrolle bei beiden Schritten sinnvoll); dafür gibt es mittlerweile tatsächlich Hinweise (S. 85). Gene merkt an, dass er diese Entdeckungen aufgrund seiner ID-Perspektive erwartet hatte und mittlerweile also bestätigt wurde. Das ID-Paradigma hat sich in diesem Fall als fruchtbar erwiesen, auch wenn die betreffende Entdeckung auch ohne diese Perspektive gemacht wurde. Es ist offensichtlich: Der Fortschritt der Forschung hat den Verdacht auf ID erhärtet.

Abschnitt II.5 („Welcome to the machines“) legt das Augenmerk auf dem Maschinencharakter der Proteinkomplexe der Zellen. Ähnlich wie der Begriff „Design“ hat die Verwendung des Begriffs „molekulare Maschine“ seit den 1990er Jahren geradezu explosiv zugenommen (S. 93). Dieser Begriff wird für verschiedenste Proteinkomplexe benutzt. Die Existenz von Maschinen gehöre ebenso wie die Existenz eines Codes nicht zu den Dingen, die wir erwarten oder vorhersagen würden, wenn wir nur nicht-teleologische Ursachen zugrundelegen (S. 98). Mike Gene hebt hervor, dass auf dem Level molekularer Maschinen die Ähnlichkeiten mit der Technik weitaus größer sind als auf dem Level der Anatomie (S. 102f.). Die Analogie „Lebewesen-Technik“ greift hier in besonderem Maße und der Gebrauch des Begriffs „Maschine“ sei keine bloße Metapher (s. o.).

Teil III ist mit „Challenge“ überschrieben. Hier entfaltet Gene das Konzept des front-loadings in der Evolution. Sein Grundgedanke: Die Gene und die Variationsmechanismen, die in den ersten Zellen vorhanden waren, haben das Potential zur Evolution von vielzelligen Lebewesen und ihrer ganzen Vielfalt. Das ist allerdings nicht so zu verstehen, als seien die vielfältigen Organe bereits deterministisch angelegt. Vielmehr seien die Gene so beschaffen, dass sie auf unterschiedlichste Weise kombiniert werden und vielfach auf verschiedenste Weise genutzt werden können. Mechanismen wie Genduplikation (z. T. mit Subfunktionalisierung, d. h. Verteilung verschiedener Funktionen auf die Duplikate) und Gen-Tinkering („Basteln“ mit Genen) versteht er als Prozesse, die auf Design zurückgeführt werden können. So werde verstehbar, dass Einzeller bereits viele Gene besitzen, die ihr volles Spektrum an Aufgaben erst in vielzelligen Organismen erfüllen. Er bezieht sich hier auf einen Befund, der die Biologen in den letzten Jahren in wachsendem Maße überrascht hat: Viele Gene, die für die Bildung von Organen vielzelliger Organismen benötigt werden, gibt es schon in Einzellern, die diese Organe natürlich gar nicht besitzen. Und diese Gene erfüllen gleichzeitig ganz unterschiedliche Aufgaben (beispielsweise spielt das Linsencrystallin auch eine Rolle im Zellstoffwechsel). In den Einzellern sind diese Gene zwar nicht funktionslos, haben aber weit weniger Aufgaben (evtl. nur eine einzige) im Vergleich zu den Aufgaben in Vielzellern.

In Abschnitt III.6 zeigt Gene anhand des Beispiels des Abbaus des künstlich hergestellten PCP (Pentachlorophenol), dass Vorgänge, die auf den ersten Blick designt erscheinen, nachweislich evolutiv entstanden sein können. Hier möchte ich allerdings kritisch anmerken, dass dieses Beispiel nicht treffend ist, weil ein Stoffwechselweg bereits vorausgesetzt wird und der Abbau des neuen Stoffes durch einen Steuerungsdefekt ermöglicht wird. Gene greift an dieser Stelle den von Dawkins geprägten Begriff „designoid“ auf, den dieser für Objekte verwendet, die designt wirken, jedoch evolutiv entstanden sind. Andererseits könnten Objekte umgekehrt auch „evolvoid“ sein: geschaffen sein, aber evolviert wirken, wie es bei einem front-loading der Fall sein kann. Das zur Illustration herangezogene Beispiel einer Mausefallenserie halte ich allerdings nicht für überzeugend. Gene will darauf hinaus, dass ein striktes Entweder-Oder in der Frage nach ID nicht angebracht ist. Er versucht dies bildhaft mit einer Figur zu verdeutlichen, die je nach Perspektive wie ein Entenkopf oder ein Hasenkopf aussieht (S. 123). „Ente“ und „Hase“ stehen fortan als Synonyme für Evolution durch Selektion bzw. für Design. Und mit der Auswechselbarkeit der Perspektive will Gene die Möglichkeit illustrieren, dass derselbe Befund je nach eingenommener Perspektive Unterschiedliches nahelegen kann.

Nach dieser mehr theoretischen Einführung wird das Konzept des front-loading in Abschnitt III.7 („Designing Evolution“) konkreter vorgestellt. Dieser Abschnitt ist der längste und das Kernstück und der originellste Teil des Buches. Die Leitfrage steht gleich am Anfang des Abschnitts: „Might evolution itself have been designed?“ (S. 137) Das erscheint zunächst lächerlich, wie Gene selbst einräumt, denn Evolution durch natürliche Selektion ist kurzsichtig und ausschließlich gegenwartsorientiert. Die Lösung: Ein intelligenter Designer nutzt Zufallsmutationen und Selektion geschickt aus, indem er ihnen die richtigen Ausgangsmaterialien und geeigneten Prozesse zur Verfügung stellt. Zwar können keine bestimmten Ergebnisse vorhergesagt bzw. vorgeplant werden, aber Tendenzen, die wahrscheinlicher sind als andere. Entscheidend sind dabei die Wahl der Ausgangsbedingungen und die Programmierung, wie Evolution funktioniert (S. 147). Später nennt Gene das ein „intelligentes Ausnutzen des Zufalls“ (S. 166).
Als starkes Indiz für ein front-loading betrachtet Gene die schon erwähnte Tatsache, dass querbeet durch das System der Tiere alle Zellen dieselbe Architektur und Komponenten besitzen und einen Großteil der Proteinfamilien gemeinsam haben (S. 150f.; so sind z. B. nur 94 von 1268 Proteinfamilien spezifisch für die Wirbeltiere). „A designer with an eye to the future will know that this architecture and these embedded components are likely to remain contact“ (S. 151).
Ein weiteres Indiz sieht Gene in der Tatsache, dass Proteine einen mittleren Informationslevel haben. Das heißt: Weder muss eine einzige, ganz bestimmte Aminosäuresequenz für eine bestimmte Funktion vorliegen noch ist die Sequenz ganz beliebig. Die Realität liegt dazwischen; das erlaubt Flexibilität, ermöglicht Fehlertoleranz und ist für die Lebewesen optimal. Und es ist genau das, was man erwarten würde, wenn man von der Hypothese ausgeht, ein Designer hätte durch front-loading geschaffen (Abb. 7-1, S. 156).
Wichtig ist ferner der Befund, dass viele Proteine viele Aufgaben gleichzeitig erfüllen (multitasking). Abgesehen davon, dass dies ein Designer-typisches Kennzeichen ist, sieht Gene in diesem Befund die Lösung für die Frage, wie z. B. die Voraussetzungen für den Bau eines Blutgefäßsystem in einem Einzeller schon gegeben sein könnten – nämlich dadurch, dass die betreffenden Gene bereits eine andere erste Aufgabe hatten, die später bei den Vielzellern beibehalten, aber eben auch ergänzt wurde. Dies erklärt zugleich auch die Konstanz der fundamentalen Proteine über evolutionäre Zeiträume. Die Liste multifunktionaler Proteine ist schon eindrucksvoll lang und wird ständig erweitert. (Man findet dazu z. B. bei www.telicthoughts.com, www.idthink.net und www.thedesignmatrix.com ständig neue Informationen.)
Der Weg zum „Multitasking“ erfolgt dann besonders über Genduplikation mit anschließender Divergenz durch Punktmutationen sowie durch Rekrutierung für neue Aufgaben (Gen-Tinkering). Hier knüpft Gene an moderne Evolutionsvorstellungen an, wie sie vor allem von Evo-Devo-Forschern entwickelt wurden. Deren Begrifflichkeit suggeriert in der Tat häufig ein dahinterstehendes Design (vgl. Genesisnet-Artikel über Evo-Devo) – Gene macht mit Design ernst, wenn man so will. „The multi-functional nature of many proteins can be unlocked across time“ (S. 163), die Proteine sind „designed to redesign“ (S. 164).
Eine weiteres wichtiges Designer-typisches Kennzeichen und Voraussetzung für das „Redesign“ ist die Modularität der Lebewesen, ebenfalls ein Kennzeichen, das in der Evo-Devo-Forschung viel Beachtung erfahren hat.
Interessant ist auch der Befund, dass die Basen der DNA chemische Eigenschaften haben, die dazu führen, dass Mutationen von Cytosin (C) zu Thymin (T) besonders häufig sind. Dies hat aufgrund der Triplettzuordnungen im genetischen Code zur Folge, dass diese Mutationen (C --> T) fast ausschließlich zu hydrophoberen (eher fettlöslichen) Aminosäuren führen („Increased Hydrophobicity Effect“, IHE). Dies wiederum erleichtert die Faltung der Aminosäuren zur Tertiärstruktur der Proteine, was ein Redesign von Proteinen erleichtert. Auch diese Situation wertet Gene als Hinweis auf Design.

Im abschließenden Teil IV geht es um die „Matrix“. Vier Kriterien können genutzt werden, um den Verdacht auf Design zu begründen bzw. zu erhärten: Analogie mit bekanntermaßen designten Dingen, Diskontinuität zu nicht-teleologischen Prozessen, Rationalität der Strukturen bzw. Abläufe sowie Anzeichen einer Vorausschau. Diese vier Kriterien bilden als „Design-Matrix“ zum einen eine Methode, um Design zu entdecken (oder wahrscheinlich zu machen), zum anderen eine Anleitung zur Forschung. Denn die Design-Matrix leitet zu gezieltem Fragen an die Natur und zur Entwicklung testbarer Hypothesen an (Tab. 10-1, S. 270).

Abschnitt IV.8 beschäftigt sich mit den ersten beiden Kriterien der Matrix: Analogien und Diskontinuitäten. Analogien von lebendigen Strukturen mit bekanntem, von Menschen gemachtem Design sind dann stark, wenn sie mit einer Diskontinuität zu nicht-teleologischen Prozessen gekoppelt sind, wie schon im Eingangsabschnitt dargestellt wurde. Beide sind wie zwei Seiten einer Münze (S. 198). Analogien beweisen nichts, sind aber Hinweise, die eine Richtung angeben, und Analogien sind umso stärker, je häufiger sie vorkommen, je vielseitiger sie sind (der Autor kann hier auf zahlreiche Befunde hinweisen, die er in Teil II zusammengetragen hat), je mehr Eigenschaften sie stützen und je dauerhafter sie sich im Laufe der Forschungsgeschichte halten (S. 200f.). Auf den letzten Aspekt hat bereits 1996 Michael Behe in „Darwin’s Black Box“ hingewiesen: Was das Zellgeschehen betrifft, gilt: Je mehr wir wissen, desto stärker drängt sich die Analogie zu bekanntermaßen designten Strukturen auf. Dies zeigt sich z. B. daran, dass wir durch unsere Computertechnologie die Zelle besser beschreiben können als früher (S. 204). „Thus, scientists working on the development of nanotechnology define a molecular machine as an extension of macroscopic machines and outline several features that just happen to perfectly map to the biologial machines“ (S. 207). Je mehr wir unsere Nanotechnologie verbessern und je mehr wir die Details im Zellgeschehen verstehen, desto deutlich zeigen sich die Analogien. Gene spricht von einer Annäherung von beiden Seiten (S. 206).
Die Analogie könnte aber auch durch das Auftreten wesentlicher Unterschiede geschwächt werden. Beispielsweise werden die molekularen Maschinen durch viel schwächere Kräfte zusammengehalten als technische, und es gibt ein beständiges Turnover. Doch die Unterschiede haben nicht das Potential, die Analogie aufzuheben, vielmehr kann man argumentieren, dass sich bei den Lebewesen ein noch ausgeklügelteres Design zeigt (S. 209).
Das Echtheitszeichen für Evolution ist „Modifikation existierender Teile“. Werden jedoch keine Vorläufer für bestimmte Strukturen gefunden, fehlt dieses Kennzeichen. In diesem Sinne argumentiert Michael Behe unter Verwendung des Begriffs „nichtreduzierbare Komplexität“. Gene befasst sich mit diesem Konzept und zeigt, dass und warum diverse Vorschläge einer evolutiven Entstehung nicht befriedigen können. So startet das Konzept, wonach ursprünglich nützliche Elemente später durch Modifikation der schon vorhandenen unverzichtbar wurden, bereits mit einem funktionierenden System (dessen Herkunft zu erklären wäre). Dasselbe gilt für den Vorschlag, von redundanter Komplexität zu nichtreduzierbarer Komplexität gelangen zu können: Auch hier liegt die Funktion schon vor. Gene sieht nur die Möglichkeit, zu einer nichtreduzierbar komplexen Struktur gelangen, wenn auf das Konzept des front-loading zurückgegriffen wird: durch Kooption vorhandener Teile und Übernahme einer alternativen Funktion (S. 222): „front-loaded cooption events are plausible“ (S. 226). Interessant ist auch sein Vorschlag, dass diese Mechanismen dazu führen können, dass zusätzlich zu einen Kernbereich von nichtreduzierbarer Komplexität Modifikationen eintreten können, so dass z. B. verschieden gestaltete Flagellentypen auftreten. Gene erwartet bei einer Entstehung einer molekularen Maschine durch sukzessive Kooptionen, dass zum einen einfachere Vorstufen existieren sollten (mit weniger Teilen), zum anderen aber auch andere Kombinationen einzelner Bausteine mit anderen Elementen (Abb. 8-5, S. 234). Sollten die meisten Bauelemente einer molekularen Maschine jedoch exklusiv nur in dieser Maschine vorkommen, spräche dies gegen das Kooptions-Modell.

Um das dritte und vierte Kriterium der Design-Matrix geht es in Abschnitt IV.9: Rationalität und Vorausschau. Gene versucht eine Klärung, welche Art von Design ein „blinder Uhrmacher“ im Vergleich zu einem rational vorgehenden Uhrmacher hervorbringen würde. Gibt es Regeln eines rationalen Designs, die ein blinder Uhrmacher nicht befolgen könnte? Ein Kennzeichen von intelligentem Design ist die Möglichkeit des Abbaus in strukturelle und funktionelle Untereinheiten, während ein Flickschuster immer nur das Nächstbeste zusammenbastelt und keinen logischen Ablauf der Entstehung erkennen lässt (S. 251f.). Rationales Design zeichnet sich darüber hinaus durch Effizienz, Genauigkeit, Robustheit, Eleganz und Flexibilität aus. Alle diese Faktoren können zwar keinen Beweis liefern, aber doch die Richtung angeben, in der die Antwort am ehesten zu finden ist. Gene gibt dabei einen wichtigen Aspekt zu bedenken: Wir untersuchen heute nicht die Originale des ursprünglichen Designs, sondern deren Nachkommen, die im Laufe der Zeit Verschlechterungen erfahren haben können (S. 254). Ein weiterer interessanter Gedanke: Wenn man von Planung ausgeht und mit dieser Perspektive die Lebewesen erforscht, wird die Annahme eines Plans helfen, die Strukturen besser zu verstehen, und man wird mit dieser Perspektive Erfolg haben (S. 254ff.).
Das letzte Kennzeichen von Planung, das Gene thematisiert, ist Vorausschau. Eine Vorausschau dränge sich auf, wenn eine neu auftretende Struktur über evolutionäre Zeiträume nicht mehr nennenswert verändert wird, wenn also „originales design“ zugleich „reifes Design“ ist. Dagegen wird ein blinder Uhrmacher seine Sache kaum von Anfang an perfekt entwickeln können. Beispielsweise ist der genetische Code im Wesentlichen nur in einer Form bekannt, nämlich der optimalen (s. o.): „Apparently, whoever or whatever invented the code got it right the first time“ (S. 259). Dagegen wäre nicht zu erwarten, dass ein „eingefrorener Zufall“ ausgerechnet das Optimum hervorbrachte. Ein zweites Indiz für Vorausschau liegt vor, wenn einzellige Organismen Gene oder Fähigkeiten besitzen, die erst in vielzelligen Organismen ihre Funktionen voll entfalten und beim Einzeller nicht notwendig erscheinen. Gene nennt solche Situationen „PREPA“: the present explains the past (S. 262ff.).

Im letzten Abschnitt IV.10 fasst Gene die Design-Matrix mit ihren vier Kriterien Analogie, Diskontinuität, Rationalität und Vorausschau zusammen und wendet sie auf einige Beispiele aus der Technik, der Programmierung und des Lebens an. Jedem Kriterium ordnet er eine Bewertungsskala von –5 bis +5 zu; aus den Werten aller vier Kriterien ergibt sich ein Durchschnittswert, der die Wahrscheinlichkeit für Design angibt. Beispielsweise haben Pseudogene den Wert –4, der genetische Code +2,5 und ein Auto den Wert +4. Alle vier Kriterien regen Fragen und entsprechenden Forschungen an (S. 270). Der ID-Ansatz ist nicht erkenntnisfeindlich. Die Anwendung der Design-Matrix ist zwar unvermeidlich zu einem gewissen Grad subjektiv (in der Tat: ich hätte z.T. andere Werte vergeben, so halte ich den Wert 0 für das Linsenauge für deutlich zu wenig), aber ein Test dennoch möglich. Dies zeigt sich auch daran, dass ID-Kritiker zu zeigen versuchen, dass die vier Kriterien keine Hinweise auf Design geben, z. B. indem sie versuchen, behauptete Analogien zurückzuweisen, eine Kontinuität von verschiedenen Strukturen nachzuweisen oder die Rationalität zu bestreiten. Aufgrund der Tatsache, dass der Test auf Design nicht an einem einzigen Kriterium hängt, sondern anhand von vier weitgehend unabhängigen Kriterien erfolgt, kann die Gefahr vorschneller Schlussfolgerungen verringert werden (S. 275).

Kommentar: Mike Gene präsentiert mit dem Konzept eines front-loading zweifellos eine originelle Deutung der Evolution, deren Realität er nicht in Frage stellt. Dafür, dass es intelligentes Design in der Biologie gibt, vor allem was die Ausstattung der Zellen betrifft (genetischer Code, Fehlerkontrolle, Maschinencharakter usw.), legt der Autor starke Indizien vor. Ob das front-loading-Konzept schlüssig ist, wird die weitere Forschung zeigen müssen. Beispielsweise bin ich skeptisch, ob vorprogrammierte Kooptionen wirklich plausibel sind, wie Mike Gene auf S. 226 behauptet, denn dabei scheinen doch zu viele Schritte auf einmal nötig zu sein, als dass sie durch bekannte Variationsprozesse überwunden werden könnten. Dass ein Selektionsprozess, der hauptsächlich damit „beschäftigt“ ist, mehr oder weniger negative Mutationen aus der Welt zu schaffen, das Potential hat, aus geschickt vorprogrammierten Einzellern die unüberschaubare Vielfalt allen Lebens hervorzubringen, geht gegen die Intuition, aber das entscheidet in der Wissenschaft nicht. Und Gene kann manche Einwände gegen diese Sicht mindestens mildern. Aber was geht und was nicht, ist Sache der Forschung. Es könnte durchaus auch sein, dass sich enge Grenzen für evolutive Änderungen zeigen werden. Die Design-Argumente blieben davon unberührt, denn sie finden auch im Rahmen der Grundtypenbiologie eine sinnvolle Deutung und sie sind genauso prüfbar, wenn man vom Konzept polyvalenter und flexibler Stammformen ausgeht. Das hieße nämlich: Front-loading von Grundtypen, die als polyvalente Stammformen mit einer potentiellen Komplexität ausgestattet sind. Die Anwendbarkeit der Design-Matrix auf das Konzept polyvalenter Grundtypen ist für die drei Kennzeichen Analogie, Diskontinuität und Rationalität sofort einzusehen, gilt aber auch für das Kennzeichen der Vorausschau. Im Rahmen der Grundtypenbiologie wäre die Vorausschau allerdings wesentlich kürzer als im Evolutionskonzept. Vorausschau würde hier nur Mechanismen der Anpassung und Flexibilität in sich wandelnden Umwelten beinhalten, nicht aber ein Blick in eine ferne Zukunft.
Wie immer man über Evolution, Schöpfung und ID denkt: Die Lektüre des Buches lohnt sich unbedingt für jeden, der ernsthaft am ID-Ansatz interessiert ist.

Links zum Thema
Blog Telic Thoughts
Mike Gene und ID
The Design Matrix
Chapter 10: Mike Gene, What is Front Loading