Codierte Information und ihre Rolle in der Evolution
Das Entstehen genetischer Information (DNA) ist eine Grundvoraussetzung, damit Makroevolution stattfinden kann. Die Zellteilung, die Organbildung, jede biologische Entwicklung basiert auf codierter Information. Jedes unserer Merkmale ist in der DNA codiert. Wenn sich also das Leben vom Einzeller zum Menschen entwickelt haben soll, muss auch vielfach neue Information entstanden sein, die dann erst das Ausbilden neuer Merkmale ermöglicht.
Zunächst wollen wir aber den Begriff „Information“ definieren. Information hat 5 Ebenen:
- Statistik – Zeichenmenge
- Syntax – Codesystem, bzw Grammatik
- Semantik – Bedeutung
- Pragmatik – Handlung
- Apobetik – Absicht
1) Die Statistik bezeichnet das Vorhandensein von Zeichen, bzw Buchstaben. Herkunft, Grammatik oder Bedeutung spielen hier noch keine Rolle. Die Informationstheorie nach Schannon beschränkt sich auf diese Ebene.
2) Die Syntax ist das Codesystem, bzw. die Grammatik. Es gibt also eine Regelung wie die Zeichen angeordnet werden können. Erfahrungsgemäß sind dazu nur Personen fähig.
3) Die Semantik stellt die Bedeutung der codierten Zeichenfolge dar. Zeichenfolgen werden Bedeutungen zugemessen. Bspw. bezeichnet die Zeichenfolge „Computer“ den Gegenstand, an dem Sie gerade sitzen. Diese Bedetung ist nicht planlos entstanden, sondern wurde von Personen festgelegt.
4) Die Pragmatik bezeichnet die Handlung, die die Information beim Empfänger auslöst. Information dient der Kommunikation und dementsprechend muss sie für den Empfänger verstehbar sein. „Information“, die mangels Syntax und Semantik zu keiner Reaktion beim Empfänger führen kann, ist keine Information. Jede echte Information muss verstehbar sein. Das beinhaltet auch, dass der Sender Kenntnis über den Empfänger besitzt.
5) Die Apobetik bezeichnet die Absicht des Senders. Information wird nicht grundlos übermittelt. Der Sender verfolgt damit ein Ziel. Im Gespräch z.B. bezweckt der Satz „Bitte reiche mir ein Glas Wasser“ von der anderen Person Wasser zu bekommen, um trinken zu können.
Diese 5 Ebenen sind nach dem Informatiker Dr. Werner Gitt definiert und können ausführlicher in seinem Buch „Am Anfang war die Information“ nachgelesen werden. Das Folgende gründet sich hauptsächlich auf einem E-Mail-Verkehr mit Dr. Markus Widenmeyer.
Kommen wir nun zur Entstehung neuer Information. Der Verständlichkeit halber bleiben wir zunächst bei der Information in Form von Sprache und Schrift.
Neue Information in Form von Sprache und Schrift:
Sofern nicht bereits Statistik und Syntax existieren, müssen Zeichen erfunden werden und eine Grammatik festgelegt werden, nach welcher die Zeichen angeordnet werden können. Im nächsten Schritt müssen konkrete Zeichenfolgen (Wörter) festgelegt und mit Bedeutungen belegt werden. Diese müssen mit anderen Personen abgesprochen sein, damit sie einen Zweck erfüllen können.
Sind Statistik und Syntax bereits gegeben (z.B. im Rahmen einer bereits existierenden Sprache), muss für neue Information eine neue Zeichenfolge definiert und mit einer neuen Bedeutung belegt werden. – Ebenfalls mit Absprache. Ich könnte bspw. das Wort „Kulza“ erfinden und damit eine bislang unbekannte Tierart bezeichnen. Entsprechend der deutschen Grammatik kommt mind. ein Vokal in diesem Wort vor.
Damit es aber nicht nur neue Information im Sprachsystem ist, muss das Wort auch in einen sinnvollen Satz eingebaut werden, damit eine neue brauchbare Information über die Welt zustande kommt. Z.B.: „Kulza ist ein Säugetier.“
Übertragung auf die genetische Ebene:
Zunächst ist eine exakte Übertragung nicht möglich. Da es in der Zelle kein offensichtlich personell festgelegtes Ziel und keine personelle Handlung gibt, können Handlung und Absicht nicht direkt auf die bewusstlose Zelle angewandt werden. Die 3. Ebene (Bedeutung) kann zumindest metaphorisch übertragen werden. (s.u.) Zunächst ein kurzer Abriss, wie die Proteinbildung abläuft:
Die Grundbausteine der DNA sind die 4 Basen A, T, G und C. Je zwei dieser Basen sind komplementär, d.h. sie passen zusammen. Diese Basenpaare sind in 3er-Reihen (Tripletts) angeordnet. Jedes Triplett steht für eine Aminosäure. Eine DNA-Sequenz wird in mRNS umgeschrieben und Ribosome übersetzten diese in Aminosäuren. Eine Kette von diesen Aminosäuren ergibt dann ein Protein.
Die Statistik ist ziemlich offensichtlich in der DNA zu erkennen: Es sind die 4 Basen. Die Syntax ist durch den Quaternärcode – die Anordnung in Tripletts – gegeben. Die Semantik kann (methaphorisch) in den Tripletts und den Aminosäurenketten erkannt werden: Den Tripletts insofern, dass sie einer Aminosäure zugeordnet werden. Damit sind sie der kleinste „Bedeutungsträger“ und mit Wörtern vergleichbar. Die Aminosäure für sich hat jedoch wieder keine Funktion und wäre ebenfalls am ehesten mit Buchstaben zu vergleichen. Einer Aminosäurenkette kann insofern eine Semantik zugemessen werden, als dass sie ein funktionales Protein bildet und ist somit mit Sätzten vergleichbar.
Betrachtet man im größeren Kontext die funktionale Durchstrukturiertheit der Zelle und des ganzen Organismus, drängen sich auch die letzten beiden Ebenen auf. Wie müsste genetische Information nun evolutiv entstehen?
Entstehung (neuer) genetischer Information:
Im Rahmen einer erstmaligen Entstehung der DNA müssten natürlich als erstes die vier Basen entstehen und ihre Anordnung in komplementären Paaren und Tripletts müsste sich entwickeln. Die einzelnen Tripletts müssten bestimmten Aminosäuren (die auch noch entstehen müssen) zugeordnet werden. Der Prozess zur Transkription müsste entstehen. Die Ribosome müssten entstehen und diese Zuordnung „kennen“.
Hier haben wir das evolutionstheoretische Problem, dass die DNA nicht nur entstehen muss. Auch die Ribosome müssen unabhängig entstehen und in der Lage sein den Tripletts die richtigen Aminosäuren zuzuordnen. Schließlich müssen daraus funktionale Proteine resultieren. Wie sollen zukunftsblinde, bewusstlose Naturprozesse das nun fertigbringen?
Nach evolutionstheoretischem Denkrahmen müsste sich die Fähigkeit der Ribosome zur korrekten Übersetzung erst schrittweise entwickeln. Somit gäbe es anfangs mangels korrekter Übersetzungsfähigkeit keinen Selektionsvorteil und das ganze System würde ausselektiert, bevor es sich überhaupt vollständig entwickelt hat.
Damit haben wir es mit einem Fall von nicht-reduzierbarer Komplexität zu tun: DNA und Ribosome müssen zeitgleich und von Anfang an voll ausgebildet sein, damit die Proteinsynthese funktioniert. Das ist nach aktuellem Stand am besten mit einem gemeinsamen Schöpfer zu erklären.
Im Rahmen bereits existierender DNA müssten für neue Information weitere funktionale Proteine entstehen. D.h. es bräuchte neue Anordnungen von Tripletts und neue Aminosäurenketten. Vor allem müsste dieses Protein mit einer Funktion belegt sein. Wer gibt nun etwas neuem eine Funktion, wenn nicht eine Person? Eine neue Anordnung ohne „Bedeutung“ in Form eines daraus resultierenden neuen funktionellen Proteins wäre keine Information und nutzlos. Letztlich wäre also eine neue DNA-Sequenz notwendig.
Und wie schon bei der erstmaligen Entstehung müssten die Ribosmen die neue Zuordnung kennen und sie entsprechend übersetzen. – Wir haben das gleiche Problem wie bei der erstmaligen Entstehung.
Die Entstehung neuer genetischer Information ist also essenziell für Makroevolution (Weiterentwicklung auf Basis neu entstehender genetischer Information), ist aber nicht naturalistisch zu erklären und auch nicht beobachtet. Sämtliche beobachtete Veränderungen bewegen sich im mikroevolutiven Rahmen. Erfahrungsgemäß führen Mutationen nur zum Informationsverlust oder gleichbleiben der Information. Selbst Richard Dawkins konnte kein Bsp. einer Veränderung nennen, bei der Information hinzugefügt worden wäre. (Gillian Brown, A Response to Barry Williams, The Skeptic 18/3, September 1998)
Es gibt zwar einzelne Bsp., die Evolutionstheretiker als Makroevolution anführen, doch sind die bei genauer Betrachtung auch nur Mikroevolution (Entwicklung / Anpassung auf Basis bereits existierender genetischer Information). Als konkretes Bsp. siehe dieser Artikel.
Erfahrungsgemäß sind nur Personen im Stande neue Information zu entwickeln. Damit ist codierte Information eines der besten Argumente für einen Schöpfer und gegen Makroevolution.