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01.08.22 Der unterschätzte Vater der Genetik: zu Gregor Mendels 200. Geburtstag
Gregor Mendel gilt als Vater der Vererbungslehre (Genetik). Dieses Jahr jährt sich sein Geburtstag zum 200. Mal. Wenig bekannt ist, dass Mendels Ideen zur Artbildung sehr gut in ein Schöpfungskonzept passen und sich in aktuellen Studien als fruchtbar erweisen.
Kann ein 160 Jahre altes Werk eines Naturforschers heute noch Aktualität besitzen? Vielen wird zu dieser Frage bestimmt Charles Darwin einfallen. Dessen Hauptwerk „Über die Entstehung der Arten“ wird bis heute als großer Durchbruch in der Biologie gewertet. Es gibt aber ein Werk eines Zeitgenossen von Darwin, dessen Relevanz für das Verständnis des Artenwandels heute kaum jemandem bewusst ist. Die Rede ist von Gregor Mendel, der auch als Vater der Genetik bezeichnet wird. Im Jahr 2022 jährt sich sein Geburtstag zum 200. Mal – Anlass für viele Beiträge in der Wissenschaftsliteratur und in den Wissenschaftsnachrichten. Hier und da wird dabei auch das Verhältnis von Mendel und Darwin thematisiert.
Darwin und Mendel. Die auf Darwin zurückgehende Erklärung für die Entstehung von Arten unterscheidet sich grundlegend von Mendels Ansatz. Im Gefolge Darwins werden geringfügige Veränderungen und Auslese als Hauptfaktoren angesehen. Heute werden als Quelle der Veränderungen ungerichtete Mutationen (spontane Änderungen des Erbguts) angesehen. Mutationen können sich – wenn überhaupt – erst im Laufe vieler Generationen in der Population durchsetzen, und für nennenswerte Veränderungen werden viele aufeinanderfolgende Mutationen benötigt. Daher müssen große Zeiträume für die Bildung neuer Arten veranschlagt werden. Mendels Konzept dagegen beruht auf präexistenten (bereits vorliegenden) genetischen Programmen. Diese ermöglichen Änderungen innerhalb weniger Generationen, da Unterschiede zwischen den Arten nicht in langwierigen Prozessen aufgebaut werden müssen, sondern von Beginn an bereits angelegt sind (Crompton 2019). Diese Veränderungen bewegen sich dabei aber nur innerhalb abgegrenzter Formenkreise, die man als genetische Familien bezeichnen kann. Diese wiederum entsprechen ungefähr den „Grundtypen“, die im Rahmen der biblischen Schöpfungslehre auf geschaffene Arten zurückgeführt werden.
Da nun beide Ansätze sehr verschieden sind, klingt es überraschend, wenn das Online-Wissenschaftsmagazin Scinexx behauptet, Mendel habe in seinen Schriften „durchaus ähnliche Vorstellungen wie Darwin und seine Mitstreiter“ vertreten (Podbregar 2022). „Mendel beschrieb ein darwinistisches Szenario einer natürlichen Selektion und eines ‚Kampfs ums Dasein‘“, wird Daniel Fairbanks von der Utah Valley University zitiert (Fairbanks 2020). Und: „Wenn man die existierenden Belege als Ganzes betrachtet, dann ergibt sich von Gregor Mendel das Bild eines akribischen Forschers, der die Grundsätze der darwinistischen Evolution akzeptierte.“ Fairbanks (2020) stellt aber auch fest, dass Mendels Versuche die Vorstellungen von Darwin über Vererbung widerlegten und zudem bewiesen, dass die Vererbung auf der freien Kombination von unteilbaren Einheiten beruhte.
Kann man Mendel mit Darwin versöhnen? Kann man die widersprüchlichen Einschätzungen über Mendel und Darwin zusammenbringen? Es ist möglich, wenn man bedenkt, dass in Mendels Ansatz die Darwin’schen Mechanismen nur eine untergeordnete Rolle spielen. Darwin wies nach, dass es eine phänotypische Variation der Arten gibt. Dem stimmte Mendel zu. Für Darwin war natürliche Auslese die Ursache für Veränderungen und Artbildung, er wusste aber nicht, wie die genetische Vielfalt entstand. Mendel stimmte zwar ebenfalls zu, dass es natürliche Auslese gibt, doch er sah sie nicht als Ursache für Artbildung. Der entscheidende Unterschied zwischen Darwin und Mendel betrifft die Quelle der Variation, die benötigt wird, bevor man überhaupt etwas selektieren kann. Mendel zeigte, dass die Quelle der Variation die Rekombination von bereits bestehenden phänotypischen Programmen war. Somit besteht nach Mendels Modell keine Notwendigkeit, neue Merkmale (durch Mutationen) zu schaffen, damit neue Arten entstehen können. Arten entstehen durch Neukombination schon vorhandener Merkmale. Was Mendel bereits über diese latenten Merkmale wusste und was man mit heutigem biologischem Wissen dazu sagen kann, hat Crompton (2019) ausführlich beschrieben. Leider wurde Mendel in diesem entscheidenden Punkt von der wissenschaftlichen Gemeinschaft übersehen. Stattdessen schlug man einen anderen Weg ein und sah Mutationen als Quelle der Variation an.
Ein weiterer grundlegender Unterschied zwischen Darwin und Mendel ist, dass nach Mendel die Variation, die durch die latenten Merkmale ausgeprägt kann, begrenzt ist und nicht ausreicht, um den Ursprung allen Lebens zu erklären. Erklärt werden kann nur die Variation, die in genetischen Familien beobachtet wird.
Der empirische Test. Wer hat nun aber recht, Mendel oder Darwin? Geht man von Beobachtungen aus, die in den letzten etwa 50 Jahren bei Langzeitstudien im Freiland gemacht wurden, so ist das Modell der Mendel’schen Artbildung klar im Vorteil. Denn es mehren sich die Beispiele für sehr schnelle Merkmalsänderungen und sogar Artbildungen, die nur möglich sind, wenn ein genetisches Potenzial an Veränderungsmöglichkeiten bereits vorhanden ist. „Schnell“ heißt hier: Innerhalb Jahrzehnten oder Jahrhunderten und sogar innerhalb weniger Generationen. Nur auf Basis präexistenter Programme sind derart schnelle, vorteilhafte Veränderungen möglich. Ein sehr lehrreiches Beispiel sind die Eidechsen der Gattung Anolis, die auf den karibischen Inseln vorkommen. Von diesen Eidechsen gibt es hunderte Arten. Man kann sie in wenige sogenannte Ökomorphe einteilen; das sind Formen, die verschiedene Lebensräume bevorzugen und entsprechende Unterschiede im Körperbau zeigen. Durch genetische Studien konnte gezeigt werden, dass die Ökomorphen auf den Inseln vielfach unabhängig entstanden sind. Außerdem haben Experimente zur Wiederbesiedlung kleiner Inseln durch Anolis-Eidechsen gezeigt, dass die Entstehung verschiedener Ökomorphe innerhalb weniger Generationen erfolgen kann. Insgesamt kann man diese Befunde am besten so erklären: Die AnolisEidechsen weisen eine präexistente und zum Teil verborgene genetische Vielfalt auf, die unter bestimmten Lebensbedingungen ziemlich schnell abgerufen werden kann. Das entspricht dem Ansatz von Mendel und widerspricht Darwins Theorie.
Rasche und wiederholte Radiationen dieser Art wurden in den letzten Jahren vermehrt beobachtet oder indirekt nachgewiesen und erweisen Mendels Ansatz als fruchtbar und dem Darwin’schen Ansatz überlegen. Aus der Sicht der Schöpfungslehre liegt es nahe, die präexistente Vielfalt der Ausgangsgruppen solcher Radiationen als geschaffenes Variationspotenzial zu postulieren. Die geschaffenen Arten waren demnach mit Variationsprogrammen ausgestattet, die vielfältige Anpassungen ermöglicht haben.
Darwin ohne Mendel. Mendel hat Darwins Arbeiten gekannt, wie Randnotizen in Mendels Handschrift belegen. Aber umgekehrt war das nicht der Fall. „Offenbar hat Darwin nie ein Exemplar von Mendels Fachartikel zu den Pflanzenhybriden erhalten und auch keine Sekundärliteratur dazu gelesen“, wird im o. g. Scinexx-Beitrag festgestellt. Wer weiß, wie die Wissenschaftsgeschichte verlaufen wäre, wenn Darwin Mendel gründlich studiert hätte?
Literatur
Crompton N (2019) Mendel‘sche Artbildung und die Entstehung der Arten. Internetartikel, https://www.wort-und-wissen.org/wp-content/uploads/b-19-3_mendel.pdf
Fairbanks DJ (2020) Mendel and Darwin: untangling a persistent enigma. Heredity 124, 263–273.
Podbregar N (2022) Mendel und Darwin. Wie stand der Mönch zur Evolution? Internetartikel, https://www.scinexx.de/dossierartikel/mendel-und-darwin/
Autor dieser News: Reinhard Junker
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