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no. 15: systemversagen -> biologische systematik
 

Ordnung macht das halbe Leben

Geschichte der biologischen Systematik und kurze Darstellung ihrer heutigen Situation zwischen Morphologie und molekularer Sequenzanalyse

von Lars Vogt

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* literatur
* druckbares

Die Systematiken der Biologie hatten für methodologische und systematische Reflexion anderer wissenschaftlicher Disziplinen lange Zeit eine Vorbildfunktion. Im Laufe ihrer Entwicklung haben sich zwei Richtungen durchgesetzt: die Morphologie, die sich bereits früh durch ontologisch-konzeptionelle Fragestellungen mit philosophischen Problemen beschäftigt hat, und die Sequenzanalyse, die vom Organismus abstrahiert und sich auf die Variation molekularer Sequenzen konzentriert. Die Richtungen sind heute versucht, der jeweils anderen kognitiven Reduktionismus vorzuwerfen bzw. die Wissenschaftlichkeit abzusprechen. In ihrer historischen Entwicklung und ihrem Verhältnis zueinander spiegeln sie grundlegende Probleme der heutigen Wissenschaftstheorie.

 

Klassifizieren -- eine Einleitung

Überall stößt man auf systematische Klassifikationen. Man muß nicht erst in einen CD-Laden gehen, um zu wissen, welche Rolle Klassifikationen für uns im Alltag spielen. Neben der Klassifikation von Tondatenträgern in Rock, Pop, Jazz und Klassik gibt es eine Vielzahl weiterer Klassifikationen. Manche von ihnen erscheinen mir recht willkürlich (TV-Kategorie Comedy-Show), andere empfinde ich als natürliche Systeme (Periodensystem der Elemente) und wieder andere als zweckgebunden (was ich gern, ungern und gar nicht esse). Solche Klassifikationen dienen mir zur Unterscheidung und Differenzierung von Gegenständen und Ideen, um mich in einer komplexen Umwelt zurechtfinden zu können. Sie ermöglichen mir, im Alltag Situationen einzuschätzen und Vorhersagen zu machen und sind somit für meine Überlebensfähigkeit essentiell. Wobei durchaus verschiedene Ordnungen nebeneinander ihre Existenzberechtigung haben können und je nach Zweck angewendet werden.

Ausgangspunkt für das Errichten solcher Ordnungen ist eine systematische Klassifikation der Sinneseindrücke, um darauf aufbauend eine Repräsentation des eigenen möglichen Handlungsraumes, d.h. der persönlichen Umwelt, erstellen zu können. Demnach werden spezifischen Mustern von Sinneseindrücken unterschiedliche Konzepte von Dingen gegenübergestellt.

Dies alles führt jedoch zwangsläufig zu einer konzeptionellen Teilung der Welt. Zum einen in den Bereich der als aller zugänglichen Wirklichkeit zugrundeliegend angenommenen Dinge-an-sich, deren direkter Zugang dem Menschen verwehrt ist, zum anderen in den ihrer Repräsentationen, welchen die Vermittlungsrolle zukommt. Zu den 'Methoden' für die Erstellung von Begriffskonzeptionen gehören das Beobachten und Vergleichen, sowie das Erkennen und Beschreiben -- und allen dient die Vorstellung einer wahrgenommenen Ähnlichkeit als zentrales empirisches Prinzip. Somit ist Ähnlichkeit das empirische Prinzip zur Klassifikation. Bei alledem scheint mir der Fähigkeit des Menschen, Gedächtnisinhalte (Engramme), willentlich und spontan abrufen zu können, eine besondere Rolle zuzukommen. Nur wenn man sich daran erinnern kann, etwas Ähnliches bereits wahrgenommen zu haben, kann man auf die Idee kommen, es handele sich um Vertreter des gleichen Typs von Wahrnehmung und sich so einen Begriff davon machen. Und nur wenn man etwas einem momentanen Sinneseindruck gegenüberstellen kann, besitzt man die Grundlage zum Vergleichen. Damit scheint mir aber auch wahrscheinlich, daß erst mit der Bedingung dieser Fähigkeit die Möglichkeit zur Ausbildung der Fähigkeit zur komplexen sprachlichen Kommunikation gegeben war.

Es deutet insgesamt also einiges darauf hin, daß die Möglichkeit des Glückens und Gelingens systematischer Klassifikationsbemühungen schicksalhaft an sprachliche Bedingungen und Möglichkeiten geknüpft ist. Innerhalb dieses Spannungsbogens von sprachlich-begrifflicher Beschränkung und Möglichkeit läßt sich das Feld systematisierender Forschung aufziehen.

Ist das Ziel einer Klassifikation das Erstellen einer allgemeinen und natürlichen Ordnung der Dinge, d.h. eines natürlichen Systems, so gehört zu ihr, sollte eine solche Ordnung in einer Klassifikation überhaupt darstellbar sein, eine möglichst komplette Auflistung aller natürlichen Klassen von Dingen, den sogenannten natürlichen Äquivalenzklassen (natural kinds). Darüber hinaus sollte sie eine Klassifikation aller kausalen Wechselbeziehungen der Dinge untereinander beinhalten (Kausalität als Ordnungskriterium) und, auch wenn dies ein kaum zu erreichendes Ziel ist, unabhängig von der Existenz der Menschen und ihrer Interessen eine Entsprechung in der Realität besitzen.

Die Systematik in der Biologie, der Versuch einer Klassifikation der belebten Natur, hat sich dies zu bestimmten Zeiten ihrer Geschichte für alle bekannten Lebewesen unseres Planeten zur Aufgabe gestellt. Dabei sind innerhalb der verschiedenen Teilgebiete der Biologie, je nach Fragestellung und organismischer Organisationsebene, d.h. den verschiedenen Ebenen biologischer Organisation, eine Vielzahl von Klassifikationen aufgestellt worden. In der Genetik verwendet man unter anderem eine Klassifikation verschiedenster Typen von DNA und von Mutations- und Transformationsprozessen, in der Cytologie Typen von Zellbestandteilen, in der Physiologie von biochemischen Molekülen und Synthesekreisläufen, in der Anatomie von Gewebe- und Organtypen, in der Ökologie von Ernährungs- und Habitattypen, -- und dieses sind nur wenige Beispiele. Aber auch die Biologie selbst verdankt dem Versuch der Klassifikation alles Lebendigen ihre Existenz als eigenständigem Wissenschaftszweig. Dabei ist deutlich geworden, daß sich Klassifikationen von Lebewesen von solchen nicht belebter Gegenstände in gewisser Weise fundamental unterscheiden.

Innerhalb der Biologie hat sich die morphologische Systematik durch ontologisch-konzeptionelle Fragestellungen traditionell bereits sehr früh mit philosophischen Problemen beschäftigt. Die Frage, die sie beschäftigt ist, was eine natürliche Einheit ist. Aber auch, was das Eigentümliche von natürlichen Systemen ist, was ein Individuum auszeichnet und was eine (biologische) Art ist. Sie fragt sich, ob es natürliche biologische Einheiten gibt, die sich einem intuitiven Zugang verschließen. Und im Allgemeinen beschäftigt sie sich sehr früh schon mit dem Problem der Ähnlichkeit und dem kontinuierlichen Ähnlichkeitsfeld. Aber gravierend für die Biologie selbst wird die Frage nach der Natur und dem Leben sein.

 

Systematik in der Biologie -- ein geschichtlicher Abriß

Antike

Es ist anzunehmen, daß die Geschichte der biologischen Klassifikation mit dem Anfang der Menschheit selbst beginnt. Als wissenschaftliche Bemühung überliefert tritt sie in den ersten Beschreibungen von Lebewesen in der Antike in Erscheinung. Durch die Einteilung in 'Bluttiere' (enaima), wozu nach Aristoteles die Fische, Amphibien, Vögel und Säuger gehören, und die 'blutlosen Tiere' (anaima), wozu die Schalen-, Krusten- und Weichtiere gehören, ist die heutige Einteilung in Wirbellose (Invertebrata) und Wirbeltiere (Vertebrata) bereits erstaunlich exakt vorweggenommen worden. Aristoteles hat, auf der Basis von Beobachtungen und sezierenden Untersuchungen am Tier und mit Hilfe von Vergleichen, Organismentypen zu Gruppen formiert und folglich eine wissenschaftliche Klassifikation des Lebendigen begonnen. Dabei ist der damalige Begriff des 'Lebendigen' unserem heutigen Verständnis davon nicht gleichzusetzen. Nicht die Idee vom Lebendigen selbst hat bei Aristoteles die Ordnung vorgeben. So gab es zwar Lebewesen, aber die Idee des Lebens selbst existierte noch nicht, weswegen auch keine besondere qualitative Unterscheidung zwischen z.B. Mineralien, welche in Lösung wachsen können und komplexe Strukturen aufweisen können, und Pflanzen gemacht wurde.

Doch mit dem Zusammenbruch der griechisch-römischen Kultur sollte sich dies grundlegend ändern, und die Beobachtung sowie der empirische Vergleich nicht länger als Basis für eine Klassifikation dienen. Fortan sollte es eine Geschichte der Natur geben, aus der sich nur langsam die Naturgeschichte herausgeschält hat, welche dann letztlich zur Geburt einer Evolutionsgeschichte Anlaß gab.

 

Geschichte der Natur

Während des Mittelalters wurde nicht zwischen Beobachtung, Dokument und Fabel unterschieden, und Zeichen wurden als intrinsische Eigenschaften ihrer Denotationen verstanden -- waren mit diesen essentiell verbunden gedacht.

So ging man davon aus, daß Wesen am sichtbarsten Punkt ihrer Oberfläche Signaturen oder Markierungen besitzen, welche anzeigen sollten, was das Wesentliche an ihnen ist. Die Signatur wies dem Lebewesen seine Bedeutung zu. Man nahm z.B. an, daß die herzförmigen Blätter einer Pflanze aufgrund ihrer Ähnlichkeit zum menschlichen Herzen eine bestimmte Wirkung auf dasselbe besitzen müßten. Dies mutet seltsam an, da wir heute den Begriff der Ähnlichkeit im Sinne einer weit gefassten Analogie verwenden. Doch hat man früher einen Zusammenhang zwischen verschiedensten Dingen in der Natur aufgrund von viel umfänglicheren Ähnlichkeitsbegriffen hergestellt. Dazu gehörte die convenientia, eine räumliche Nachbarschaft, die auf eine tief liegende Verwandtschaft schließen läßt. Desweiteren gab es den Begriff der aemulatio, die davon ausgeht, daß Dinge, in der Welt verstreut, aufeinander reagieren und spiegelbildartig aufeinander antworten können. Und als letztes sei die Sympathie genannt, die als Quelle für die Bewegungen der Dinge in der Welt verantwortlich gemacht wurde (sie treibt z.B. Wurzeln zum Wasser).

Angefangen vom 3. bis über das 14. Jahrhundert hinaus verließen die typischen Kompilatoren historischer und geographischer Enzyklopädien selten die eigene Heimatstadt und stützten ihre Werke allein auf die Rezeption älterer Enzyklopädien. Dabei wußten sie von wirklichen und legendären Ländern zu erzählen, welche von allerlei Fabeltieren und seltsamen Wesen bewohnt wurden. So sollte der Löwe die Angewohnheit besitzen, mit dem Schwanz seine Spuren zu verwischen, so daß keine Jäger seine Fährte aufnehmen können. Dies entbehrte damals nicht einer gewissen inneren Kohärenz, da der Löwe als Symbol für Christus galt, der seinerseits die menschlichen Sünden ausgelöscht hatte. Es stand in den Büchern beschrieben, wie es in den exotischen Ländern aussah, und somit hatte es dort auch so auszusehen. So verwundert auch nicht, daß Ende des 13. Jahrhunderts dem Bericht Marco Polos, eines der ersten Auslandskorrespondenten, von Dritten angefertigte Illustrationen hinzugefügt wurden, die jene nach den alten Schriften in Indien zu erwartende Wesen wie den Blemmyer (kopfloses Wesen mit Mund auf dem Bauch), den Scinopoden (liegt gerne im Schatten seines einzigen großen Fußes) und den Einäugigen darstellten, obwohl diese, wie Umberto Eco darlegt, weder von Marco Polo beschrieben wurden, noch existierten. Zwar hat mit Marco Polo die eigene Beobachtung wieder an Bedeutung gewonnen, doch noch zu Anfang des 17. Jahrhunderts hat Ulisse Aldrovandi in seiner Geschichte der Schlangen und Drachen zu jedem angesprochenen Tier wie selbstverständlich, neben der Beschreibung der im heutigen Sinne biologischen Daten, die zu empfehlende Fangweise, den allegorischen Gebrauch, Vermehrungsart und Vorkommen, auf welchem Wappen es zu finden ist, Ernährungsweise, bekannte Legenden und Erzählungen, aber auch die beste Art, es zur Soße zu reichen, aufgeführt. Es waren die Geschichten der Natur, die erzählt und zusammengetragen wurden. Ein Lebewesen wurde innerhalb des gesamten semantischen Rasters verstanden, welches es mit der Welt verband.

 

Naturgeschichte

Demgegenüber fehlt in der Historia naturalis de quadripedibus libri von Jan Jonston Mitte des 17. Jahrhunderts bereits ein Großteil dessen, was Ulisse Aldrovandi noch aufgeführt hätte. Er beschränkt sich darauf, alle ihm bekannten biologischen Daten sowie die Möglichkeiten des Gebrauchs durch den Menschen zu beschreiben. Beobachtung, Dokument und Fabel sind voneinander getrennt und werden als Repräsentationsweisen eigenen Rechtes verstanden. Damit war die Naturgeschichte geboren. Dies ist auch die Geburtsstunde der großen Zeit der biologischen Klassifikationen, mit Forschern wie Carl von Linné und Georges Louis de Buffon. Die Naturgeschichte stellt sich die Aufgabe, die Sprache den Dingen anzunähern -- es geht ihr um die eindeutige Benennung des Sichtbaren. Darum bemüht man sich um eine Methode der Beobachtung. Diese besteht nach Linné im Wesentlichen aus einer Beschneidung der Wahrnehmung auf wenige Kategorien, so daß "zu sehen ist, was im etwas konfusen Reichtum der Repräsentationen sich analysieren läßt, von allen erkannt werden kann und so einen Namen erhalten kann, den jeder versteht". Zu den Kategorien gehört die Quantität der beobachteten Elemente, ihre geometrische Grundform, ihre Verteilung im Raum und untereinander, sowie ihre relative Größe. Ziel ist die Entwicklung einer Primärsprache, welche ermöglichen soll, daß die Beobachtung / Beschreibung vom jeweiligen Beobachter unabhängig wird. Damit wurde der Begriff der Struktur geboren, welcher genau vier Variablen umfaßt, eben jene, welche aus der Anwendung der vier Kategorien folgen. Ihr kommt die Aufgabe zu, eindeutig zwischen Wahrnehmung und Sprache zu vermitteln. So angewendet sollte man eine Klassifikation alles Lebendigen erhalten, welches ein System von Identitäten und eine Ordnung von Unterschieden aufweist. Dazu bedurfte es der Theorie des taxonomischen Merkmals, welches quasi die Funktion einer Sekundärsprache übernimmt und aus der Struktur-Analyse abgeleitet wird. Dieses taxonomische Merkmal, das unterscheidende Merkmal, markiert gleichzeitig das Einzelwesen und seine Stellung in einem Raum von Allgemeinheiten, die sich ineinander verschachteln. Daher hat Linné das Binomen als allgemeine Artbezeichnung erfunden, welches aus dem Gattungsnamen (das Identische, welches Zugehörigkeit zur hierarchisch nächsthöheren Gruppe, der Gattung, anzeigt) und dem Artnamen (das Unterschiedene, welches die Art gegenüber der Gattung definiert) besteht. Diese Bezeichnungsweise ist noch heute in der Biologie üblich.

Nicht alle Strukturen können als unterscheidendes Merkmal dienen. Die Forschungsaufgabe besteht darin, die passenden Strukturen zu finden, um mit ihnen die exakten Namen der Dinge zu erhalten. Dies brachte einige Schwierigkeiten mit sich -- man fragte sich, was 'passend' sei -- und die Möglichkeit zu einer Vielzahl von denkbaren Klassifikationen, basierend auf verschiedenen Strukturen. (Michel Adanson hat auf diesem Weg 65 Klassifikationssysteme geschaffen.) In den klaren und häufig sehr stabilen Formen der Pflanzen findet die Naturgeschichte ein ideales Forschungsobjekt und trägt so zum Boom der Botanik in dieser Zeit wesentlich bei. Die Anwendung des Strukturbegriffs auf die tierische Organismenwelt muß demgegenüber jedoch als komplett gescheitert bewertet werden.

Trotz einiger Unterschiede zwischen Georges Louis de Buffon und Carl von Linné, auf die ich hier nicht eingehen kann, ist wohl beiden gemeinsam, die Naturgeschichte wie eine Sprache aufbauen zu wollen. Sie begreifen die Klassifikation vor einem großen Tableau, einer geordneten allgemeinen Übersicht aller möglichen und denkbaren Unterschiede. Hierbei wird deutlich, daß die Naturgeschichte die Kontinuität der Natur zur Bedingung hat, denn nur die Kontinuität garantiert, daß die Natur sich wiederholt und daß die Struktur infolgedessen zum Merkmal werden kann. Desweiteren setzt die Naturgeschichte eine Ereignisfolge voraus, welche zwar diskontinuierlich, aber in ihrer Gesamtheit linear beschaffen ist und damit die Zeit darstellt.

Die Rolle der Zeit in der Naturgeschichte wird so verstanden, daß mit ihrer Hilfe die Stadien vom Primitiven hin zum Gottähnlichen durchgegangen werden können. Jedoch ist dies nicht mit einem modernen Evolutionsgedanken gleichzusetzen, da dieser Progress von Charles Bonnet schon als "im Keime der Tiere vom ersten Tag der Schöpfung an eingegraben" gedacht wird -- mit Hilfe der Zeit werden lediglich die bereits existierenden hierarchischen Stufen Schritt für Schritt durchlaufen. Zeit bleibt ein Parameter der Klassifikation, ganz so wie das Lebendige selbst. Sie wird nicht als Entwicklungsprinzip des Lebendigen oder der Lebewesen in ihrer inneren Organisation begriffen.

Damit stellt die Naturgeschichte eine fundamental andere Anordnung des Wissens dar, als dies die Evolutionstheorie und Evolutionsgeschichte leisten wird. Sie ordnet die Erkenntnis über die Wesen nach der Möglichkeit, sie in einem System von Namen zu repräsentieren. Entsprechend konstatiert Michel Foucault: "Der Naturforscher ist der Mann des strukturierten Sichtbaren und der charakteristischen Benennung, er ist jedoch nicht der Mann des Lebens."

 

Das Leben, die Biologie und der Organismus

Mit Immanuel Kant kommt Ende des 18. Jahrhunderts eine Wende in der Philosophie zustande, welche bis dahin stark von David Humes Kausalitätsproblem und seinen Fragen über die Rolle von Ähnlichkeit in der Wissenschaft geprägt war. Kant stellt die Frage nach der Bedingung der Möglichkeit jeglicher Erkenntnis. Damit gelangt das 'Sein' selbst in den Mittelpunkt der Überlegungen. Zur gleichen Zeit erhält das 'Leben' seine Autonomie gegenüber den Begriffen der Klassifikation. Im Folgenden wird die Zoologie in den Mittelpunkt der Klassifikationsforschung gelangen und die Botanik in ihrer exponierten Position ablösen.

Anfang des 19. Jahrhunderts kommt der Begriff der Organisation auf, womit der innere Körperbau eines Lebewesens bezeichnet wird. Der Begriff der Funktion erhält dabei eine besondere Bedeutung, da mit ihm eine Wertung der Merkmale in wichtige und weniger wichtige vorgenommen wird. Die Organisation vermittelt nunmehr zwischen Struktur und Merkmal, indem sie ein inneres Gesetz definiert: die Funktion, die einer bestimmten Struktur gestattet, den Wert eines Merkmals anzunehmen. Damit erhält die Klassifikation plötzlich eine vollkommen andere Struktur. Durch das Argument der Funktion wird sie zum natürlichen System. Dabei ist der Begriff des Lebens unerläßlich geworden. Klassifizieren heißt jetzt nicht mehr, nur das Sichtbare zu analysieren, um ein sichtbares Element zu wählen, welches die anderen Elemente repräsentieren soll, sondern es heißt vielmehr das Sichtbare auf seine tiefe Ursache, etwas Unsichtbares, zu beziehen, um dann aus diesem Gebilde wieder zu den sichtbaren Merkmalen zu gelangen. Das Merkmal wird zum sichtbaren Zeichen, welches auf eine verborgene Tiefe zielt, die kohärente Gesamtheit einer Organisation. Im Folgenden wurde das Organische vom Anorganischen getrennt und das Organische wird zum Leben.

Jean-Baptiste de Lamarck kommt es zu, die Nomenklatur, d.h. die Prozedur, von sichtbaren Merkmalen des Einzelwesens ausgehend zur präzisen Stelle im System zu gelangen, in dem sich der Name der Gattung und Art befindet, von der Klassifikation getrennt zu haben, welche über den Begriff der Organisation ein natürliches hierarchisches System begründen soll. Damit hat er die Paarungen Sprache-Natur, Bezeichnung-Klassifikation und Name-Gattung voneinander getrennt und so der Naturgeschichte ein Ende gesetzt und die Wissenschaft der Biologie geschaffen, deren Namensgeber er auch ist. Dies war ihm möglich, da er Erkennen und Erklären voneinander getrennt hat.

Mit Georges Cuvier kommt der Gedanke von Grundformen und Organtypen auf. Er stellt einer bestimmten Funktion die verschiedenen entsprechenden Organe gegenüber und versucht, über den Vergleich der Organe Ähnlichkeiten zu erschließen. Die Funktion wird nicht mehr der Struktur zugeordnet, sondern sie erhält das Primat. In bezug auf die gesamte Organisation eines Lebewesens fällt ihm bei diesen Vergleichen auf, daß ein Organ nicht mehr ohne die anderen Organe zu denken ist und sich alle anderen verändern müßten, sobald sich eines von ihnen veränderte. Desweiteren meinte er eine innere Hierarchie der Merkmale erkennen zu können, bei der manchen Strukturen eine größere funktionelle Bedeutung für das Lebewesen zukam als anderen. Er hat versucht, anhand der wichtigsten Funktion den wichtigsten Merkmalstypus zu finden, welcher dann als Grundlage der Klassifikation dienen sollte. Dabei widmete er sich anfangs dem Blutkreislauf, dann der Verdauung und später dem Nervensystem. Georges Cuvier klassifiziert also das rein Funktionale, Nicht-Sichtbare. Das Leben selbst wird Ordnungsprinzip und liefert nach Georges Cuvier die Möglichkeit der Klassifizierung -- klassifizierbar zu sein, ist hier eine Eigenschaft des Lebendigen. Aber mit Cuvier tritt auch das ganze Dilemma des Versuchs einer hierarchischen aber natürlichen Klassifikation zu Tage: man kann nach partiellen Mikroserien klassifizieren, welche einzelne Organe betreffen, und man erhält z.B. das System basierend auf Atmungsorganen, neben dem Ernährungsweisen-System oder dem Fortpflanzungsformen-System usw. Man kann aber auch versuchen, dies nach den diskontinuierlichen Makroserien zu tun, welche das große fundamentale Register aller Funktionen betreffen. Das zu klassifizierende Feld ist nach Cuvier mehrdimensional geworden, und die Natur im 19. Jahrhundert wird diskontinuierlich in dem Maß, in dem sie lebendig wird.

Lebewesen werden nunmehr als in einer ununterbrochenen Beziehung zu inneren und äußeren Elementen stehend verstanden und sind damit aus dem Tableau der möglichen bzw. denkbaren Strukturen herausgenommen. Das Lebewesen hat sich durch die Zwänge der Funktion und Korrelation strukturiert, und fortan geht es nicht mehr um die Möglichkeiten des Seins, sondern um die Lebensbedingungen -- der Begriff des Organismus war geboren.

 

Die Abstammungsgeschichte

Im weiteren Verlauf entstehen neben den verschiedenen Disziplinen der Biologie auch verschiedene Klassifikationssysteme. Diese sind durch die unterschiedlichen Fragestellungen und die betrachtete Organisationsebene bedingt. Der Morphologie und Paläontologie bleibt es jedoch vorbehalten, in Person von Charles Darwin und Alfred Russel Wallace die moderne Evolutionstheorie zu formulieren. Sie liefern auch im weiteren Verlauf der Geschichte eine Vielzahl von bestätigenden Belegen für die Abstammungslehre.

Die Konsequenzen der Evolutionstheorie für die biologische Systematik werden vor allem durch 'Darwins Bulldogge' Thomas Huxley im angelsächsischen Bereich vertreten, welcher den Kampf mit der Kirche um die Position des Menschen in der Schöpfung führt. In Deutschland vertritt Ernst Haeckel Darwins Thesen und entwickelt erste konkrete Rekonstruktionen der Stammesgeschichte von Tieren. Er prägt den Begriff der Phylogenie für die Abstammungsgeschichte. Damit war der Forschungszweig der Phylogenetik geboren, der seitdem die Taxonomie von der Systematik getrennt hat. Beschäftigt sich die Taxonomie fortan damit, ein Ordnungssystem für Organismen und ihrer Zugehörigkeit zu Arten und Gruppen von Arten aufzustellen, widmet sich die Phylogenetik um die Rekonstruktion der evolutionären Verwandtschaftsbeziehungen von Arten und Artengruppen, den geschlossenen Abstammungsgemeinschaften. In den letzten Jahrzehnten hat sich die Phylogenetik als ordnendes Prinzip für die Taxonomie durchgesetzt, und die aus den rekonstruierten Phylogenien abgeleitete Klassifikation wird als phylogenetisches System bezeichnet. Es wird also die Geschichte -- und damit die Zeit -- als Ordnungsprinzip der Klassifikation eingesetzt, da sie aufgrund der Einmaligkeit ihres Verlaufs ein eindeutiges Kriterium zu liefern im Stande ist.

Bleibt noch zu ergänzen, daß die Untersuchungen von Mathematikern und Populationsgenetikern, aber auch Systematikern und Paläontologen zu der Formulierung der Synthetischen Theorie (modern synthesis) geführt haben, welche mit Hilfe statistischer Bewertungen und Laborexperimenten eine Erklärung für die Evolutionstheorie auf der Ebene molekularer Zusammenhänge und Prozesse lieferte. Damit war die moderne Evolutionstheorie, so wie wir sie heute kennen, in ihren Grundzügen umschrieben.

 

Biologische Systematik -- das Forschungsfeld zwischen Morphologie und molekularer Sequenzanalyse

Dem phylogenetischen System kommt heute unter allen biologischen Klassifikationen eine gesonderte Rolle zu, da es den Hintergrund für eine Vielzahl von Studien liefert. Biologische Forschung findet in der Regel am Individuum einer einzelnen Art statt. An solchen Modellorganismen werden, stellvertretend für eine viel größere Gruppe von Organismen, Untersuchungen durchgeführt, die dann extrapoliert für die gesamte Gruppe gelten sollen. Dies läßt sich nur unter der Annahme begründen, daß die nicht untersuchten Organismen in weiten Teilen dem untersuchten gleichen. Eine Garantie dafür gibt es zwar nicht, jedoch läßt eine nahe evolutionäre Verwandtschaft diesen Schluß wahrscheinlich erscheinen.

Die Rolle eines einzelnen, alle bekannten Informationen über sämtliche Lebewesen archivierenden Systems, hat die biologische Klassifikation aufgegeben. Dies wird heutzutage viel sinnvoller von computergestützten Datenbanken übernommen, wie sie zur Zeit in vielen Bereichen der Biologie bereits zu finden oder im Entstehen begriffen sind.

Doch auch im Zuge der Teilung der Biowissenschaften in die Gebiete der sogenannten klassischen Biologie und der molekularen Biowissenschaften kommt der phylogenetischen Systematik eine besondere Rolle zu. In der Phylogenetik haben sich zwei komplett unterschiedliche und eigenständige Wissenschaftsansätze und -traditionen etabliert -- die Morphologie und die molekulare Sequenzanalyse. Die Morphologie ist dabei die weitaus ältere von beiden, markiert sie doch eine wissenschaftliche Tradition, die bis in die Antike zurückreicht. Seit einigen Jahren versuchen nun manche Vertreter beider Ansätze, über einen Methodenstreit einander die Berechtigung der Wissenschaftlichkeit abzustreiten. Doch fällt auf, daß eine Vielzahl der morphologischen Hypothesen durch die molekularen Analysen eine Bestätigung gefunden haben; folglich die Diskrepanz nicht so unvereinbar zu sein scheint. Kommen beide Ansätze in der Phylogenetik in vielen Fällen zu identischen Ergebnissen, scheint die Frage berechtigt, worin ihre Unterschiedlichkeit zu suchen ist, haben sie doch eine deutliche Trennung der Biowissenschaften in zwei distinkte Bereiche bewirkt. Meiner Meinung nach ist die Teilung der Biologie durch eine fundamental unterschiedliche Struktur des Wissens (Episteme) bedingt, welche sich in zwei grundlegend verschiedenen Methoden widerspiegelt.

Die moderne Morphologie geht in weiten Teilen auf Johann Wolfgang von Goethe und Georges Cuvier zurück. Zentral für Goethe war der Begriff der Gestalt, welcher die Beschreibung von Strukturen mit ihrer deutenden Interpretation verbindet. Er formulierte eine Gestaltentheorie, wie sie heute noch ähnlich in der Wahrnehmungsneurologie Verwendung findet.

Für Goethe ist der Vorgang des Erkennens zentral, welcher das Bekannte voraussetzt. Dieses läßt sich nur durch vergleichende Beobachtungen ermitteln. Auf diese Weise stellt er sogenannte Strukturtypen auf. Ein solcher Typus ist allgemeine Norm, wonach die Strukturen sämtlicher 'Typus-Träger' zu beschreiben und zu beurteilen sind. Dies setzt eine gewisse Regelhaftigkeit in der Natur voraus. Ein solcher Typus stellt bei Goethe eine empirische Hypothese dar, die durch Studien an weiteren 'Typus-Trägern' geprüft und gegebenenfalls widerlegt werden kann. Dabei verfährt Goethe nach dem Prinzip der wechselseitigen Erhellung.

Ganz ähnlich verhält es sich auch heute noch mit der Morphologie, obschon sie unter anderem durch die Evolutionstheorie einige Veränderungen erfahren hat. Doch im Wesentlichen geht es ihr um das Erkennen von Mustern, um das Erkennen von Zusammenhängen, die sich auf der Ebene des Organismischen, auf der Ebene der äußeren und inneren anatomischen Organisation abzeichnen. Sie ist mit dem Problem konfrontiert, für ein häufig anzutreffendes Kontinuum von Formen eine möglichst eindeutige Ordnung und begriffliche Konzeption erstellen zu müssen, die natürlich und nicht willkürlich sein soll. Und damit beschäftigt sie sich vor allem mit korrespondenztheoretischen Aspekten und ist auf der Suche nach Wegen zur Repräsentation alles direkt Sichtbaren, aber auch des Unsichtbaren, welches sich nur über die Mittel des Vergleichs und der wechselseitigen Erhellung zu erkennen gibt.

Damit ist die Morphologie auch im Stande, da sie den Organismus im Ganzen zu betrachten versucht, innerhalb phylogenetischer und evolutionsbiologischer Untersuchungen eine Erklärung für das Wirken von Milieu-Selektion zu liefern. Allein sie vermag den Organismus geschichtlich in Beziehung zu seiner Umwelt zu stellen und eine Erklärung für die evolutionsgeschichtliche Formenstabilität und -kontinuität bestimmter Strukturen zu liefern. Aber nur über diesen Weg wird die Rekonstruktion der Abstammungsgeschichte für uns mit Bedeutung erfüllt -- ohne sie blieben phylogenetische Hypothesen auf der Ebene des Organismus nichtssagende, form- und funktionslose Abstrakta.

Die Morphologie zieht sich also im epistemischen Feld des Erkennens, der Korrespondenz, des strukturellen Musters, der wechselseitigen Erhellung, der Bedeutung und der Erklärung für Selektionswirkungen und Formenstabilität innerhalb phylogenetischer Forschung auf.

Mit der Morphologie und der Evolutionsgeschichtsforschung ist die Bedeutung von Geschichtlichkeit -- die Eigenschaft der Zeit, eine Folge irreversibler Ereignisse zu sein -- zum Gegenstand der Forschung geworden. Die morphologisch-phylogenetische Systematik ist also eine Wissenschaft vom Einmaligen, vom Singulären. Dabei geht die Morphologie nicht von einem physikalistisch determinierten Weltbild aus, sondern räumt dem echten Zufall eine quasi schöpferische Rolle ein. Ohne eine zumindest methodisch anzunehmende Emergenz ist diesem Forschungsvorhaben nicht gerecht zu werden.

Demgegenüber konzentriert sich die Sequenzanalyse innerhalb der Phylogenetik methodisch weniger auf das Erkennen. Dies stellt sich bei nur fünf verschiedenen möglichen Basen als Grundelemente eines chemischen 'Codes' weniger problematisch dar, als dies in der Morphologie der Fall ist. Die molekulare Analyse ist nicht eine des Musters, sondern vielmehr eine des Prozesses. Es geht um die Rekonstruktion der einzelnen molekularen Transformationsereignisse in den verschiedenen Abstammungslinien. Damit wendet sie ihr Augenmerk auf den denkbar mikroskopischsten Bereich der Vorgänge des Lebens. Es gilt, eine kohärente Kausalerklärung für das Sequenzmuster aufzustellen, wobei dies analytisch vor dem Hintergrund des Wissens um die allgemein möglichen genetischen Mutationen und Rekombinationen geschieht. Sie versucht diese Erklärungen zu testen und zu bewerten, um sie gegenüber Alternativen rechtfertigen und begründen zu können. Jedoch ist das Produkt dieser Forschung ein rein schematisches Verwandtschaftsdiagramm. Der evolvierende Organismus als Ganzes ist auf dieser Ebene nicht mehr wiederzufinden.

Damit zieht sich die Sequenzanalyse innerhalb der Phylogenetik im epistemischen Feld des Erklärens, der Kohärenz, des kausalen Prozesses, der Analytik, der Rechtfertigung und Begründung von Kausalerklärungen und der Erklärung von Veränderung und Transformation auf.

Sie liefert die wahrscheinlichste Rekonstruktion der einzelnen Transformationsereignisse der Abstammungsgeschichte, ohne diesem eine Bedeutung auf der Ebene des Organismus geben zu können.

Diese beiden Ansätze mögen dem ersten Anschein nach vielleicht unvereinbar erscheinen, doch sind sie beide für ein Verständnis des Evolutionsablaufs unverzichtbar. In der Systematik trifft Geisteswissenschaft auf Naturwissenschaft, und mikroskopische und makroskopische Ebene ergänzen einander, auch wenn die einzelnen Forschenden sich häufig untereinander nicht verstehen und verschiedene Sprachen zu sprechen scheinen.

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