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Von Ameisen und Kreationisten

Wie Kreationisten Fachartikel für ihre Zwecke umdeuten

Vor kurzem habe ich auf einer Kreationistenseite, an der laut eigenen Angaben anscheinend die Studiengemeinschaft Wort und Wissen beteiligt ist, eine „Nachrichtenmeldung“ gelesen. Dort wird vollmundig behauptet, dass ein damals, also im Februar diesen Jahres, neuer Artikel im Fachjournal Science, das kreationistische Grundtypenmodell stützen würde.

Was ist das kreationistische Grundtypenmodell?


Das kreationistische Grundtypenmodell ist ein Modell, welches den Baum des Lebens des Common Origins, durch eine Art Strauchsavanne zu ersetzen versucht (Abbildung 1).

Abbildung 1: Der Baum des Lebens und die Strauchsavanne. Schematische Darstellung des Common Origins und des Grundtypenmodells A) Der Common Origin führt alles irdische Leben auf den gleichen Ursprung zurück. B) Im Grundtypenmodell werden zwar leichte Variationen des Bauplans erlaubt, jedoch wird diese Flexibilität, auf scheinbar willkürliche Weise, auf nicht näher definierte Grenzen eingeschränkt.



Grund dafür ist der Versuch, eine wortwörtliche Auslegung der Bibel, genauer gesagt von 1 Mose 1,20f, und die beobachtbare Evolution zu vereinen. Dabei werden alle Lebewesen in verschiedene Grundtypen eingeteilt.So gibt es z.B. einen Hundegrundtyp, zu dem unter anderem Wölfe, Schakale und Füchse gehören, und einen Katzengrundtyp, zu dem alle Katzen gehören.
Prinzipiell wird ein Grundtyp als Komplex von Arten definiert, die sich direkt oder über Schritte, untereinander Kreuzen lassen. Praktisch scheint jedoch wenig Einigkeit darüber zu herrschen, welche Spezies nun einen Grundtypen (oder ein Baramin) bilden. Dies liegt sicherlich zum einem daran, dass es in der Praxis recht schwer ist, solche Kreuzungsgemeinschaften bei Lebewesen, die über den Globus verstreut sind, nachzuvollziehen. Zum anderen immunisiert ein solches loses Konzept das Modell auch gegen Kritik.

Während nun eine Evolution innerhalb dieser locker definierten Baramin als Mikroevolution erlaubt wird, wird verneint, dass sich diese Grundtypen selber auf gemeinsame Vorfahren zurückführen lassen. Also Beispielsweise, dass sich sowohl die Hunde, als auch die Katzen aus einen gemeinsamen Vorfahren unter den frühen Raubtieren heraus entwickelt haben.
Stattdessen wird behauptet, dass Gott, bzw. ein Intelligenter Designer, die Grundtypen direkt geschaffen hat und diese sich dann, oft behauptet im Folge einer globalen Flut, in die einzelnen Spezies des Grundtyps aufgespalten haben.

Dieses wird entweder durch den Verlust genetischer Information erklärt, welche die anfängliche Population aufspaltet, oder durch das „versteckte“ Vorhandensein genetischer Information, die bei Bedarf aktiviert werden können. Durch letzteres werden die Grundtypen dann als polyvalente Grundtypen bezeichnet. In dem gelinkten Nachrichtenartikel auf genesis.net, als dessen Autor Reinhard Junker genannt wird, wird nun genau dieses Konzept der polyvalenten Grundtypen angesprochen.

Was genau behauptet wird

Es geht darum, dass in den meisten Arten der, mit etwa 1.100 bekannten Spezies sehr artenreichen, Ameisengattung Pheidole zwei Arbeiterkasten ausgebildet werden. Also Arbeiter, die für die meisten Arbeiten innerhalb des Staates verantwortlich sind und Soldaten, die diesen Verteidigen und Nahrung verarbeiten. Jedoch wird in einigen wenigen Arten eine dritte Kaste von Supersoldaten ausgebildet. Diese Supersoldaten sind deutlich größer als die andere Soldatenkaste und haben die Aufgabe bei einem Angriff des Ameisennestes durch Wanderameisen die Nesteingänge zu blockieren und so das Nest zu schützen (Foto von Arbeitern, Soldaten und Supersoldaten von P. obtusospinosa). Diese acht Arten sind alle im Südwesten Nordamerikas beheimatet. Unter ihnen sind sowohl für Pheidole basale Arten, wie P. rhea, also welche, deren Linie sich schon früh von der Linie, die zu den anderen Arten führt getrennt hat, als auch abgeleitete Arten, wie P. obtusospinosa.

Rajakumar et al stießen nun auf Long Island, NY auf eine Kolonie der im Osten der U.S.A. vorkommenden Spezies P. morrisi, die ebenfalls einige Soldaten beherbergte, die im Phänotyp den Supersoldaten der acht bekannten Arten ähneln, die Supersoldaten ausbilden. Des weiteren wurde gezeigt, dass dieser Supersoldatenphänotyp durch die zusätzliche Expression eines Hormon ausgelöst wird, welches auch eine Rolle in der Entwicklung der kleineren Soldatenkaste spielt und das die Gabe eines Analogons den Supersoldatenphänotyp in P. morrisi induzieren kann. Auch kann das Hormonanalogon diesen Phänotyp noch in einigen anderen Spezies, wie P. spadonia und P. hyatti, die ebenfalls diesen Phänotyp in der Regel nicht ausbilden, induziert werden (Abbildung 2).

Abbildung 2: Der Supersoldatenphänotyp kann sowohl natürlich vorkommen, als auch künstlich induziert werden. Dabei war dieser Phänotyp schon in der Ursprungspopulation vorhanden. In abgeleiteten Arten ging dann die Expression dessen zunächst verloren und wurde in einigen Spezies wieder neu erlangt (Rajakumar et al 2012).

Daraus folgerten Rajakumar et al, dass die Ausbildung der Supersoldatenkasten ein ursprüngliches Merkmal der Gattung Pheidole ist. Da die Ausbildung so großer Individuen jedoch sehr energieaufwendig ist, wurde bei den abgeleiteten Arten die Expression des, jedoch nicht die benötigten genetische Information für, diesen Phänotyp verloren, als keine Notwendigkeit für diese Kaste bestand. Später erwarben dann einige abgeleiteten Arten, als sie wieder in Kontakt mit Wanderameisen kamen, die Expression des Phänotyps wieder.

Junker behauptet nun in seinem Nachrichtenartikel auf genesis.net, dass dieses ein Beleg für das Konzept der polyvalenten Grundtypen wäre.

Wieso der Artikel für mich nicht das Konzept der polyvalenten Grundtypen stützt

Zunächst einmal sollte nach meiner vorherigen Zusammenfassung des Artikels klar sein, dass die Beobachtungen von Rajakumar et al sich auch wunderbar herkömmlich über die Evolutionstheorie und den Common Origin erklären lassen. Es ist halt ein Merkmal (im weitesten Sinne), dass irgendwann erworben wurde und dessen Expression, je nach selektiven Druck verloren und dann wiedererlangt wurde.

Interessant ist es auch, sich anzusehen, wie dieser Wiedererwerb stattfand. Bei P. obtusospinosa wurde dazu erneut eine zweite Expressionsphase des verantwortlichen Hormons entwickelt. Von einem einfachen An- und Ausschalten wie Junker es andeutet, kann man hier meine Meinung nach kaum reden. Interessant wäre nun heraus zu finden, welche Mutationen nun genau für den Verlust und den Wiedererwerb dieser zweiten Expressionsphase verantwortlich waren.

Ein großes Problem für die Bedeutung des Science-Artikels für das Grundtypenmodell sehe ich darin, dass sowohl Wanderameisen als auch die Gattung Pheidole in den Tropen und Subtropen weltweit weit verbreitet sind. Bei den etwa 1.100 Arten von Pheidole sollten wir, wenn der Supersoldaten Phänotyp wirklich „Bedarf aktiviert und abgerufen werden [kann]“, um die Kolonie gegen Wanderameisen zu verteidigen, wie Junker andeutet, deutlich mehr Pheidole Spezies kennen, die diesen Phänotyp zeigen, als die acht, die wir tatsächlich kennen.
Junker ignoriert dieses Problem, Rajakumar et al jedoch nicht. Diese erklären das damit, dass in den abgeleiteten Arten oft der selektive Druck hin zur Expression des Phänotyps gefehlt hätte, da diese andere Verteidigungsmaßnahmen, wie ein Nestevakuierungsverhalten, gegen Wanderameisen entwickelt hätten. Die Neuexpression eines alten, energieaufwendigen Merkmals war also nicht mehr vorteilhaft für diese Arten, da sie das Problem über neugewonnene Merkmale lösten.
Dieses scheint mir nicht für das Grundtypenmodell zu sprechen.

Viel wichtiger finde ich noch, dass in einer Vielzahl von Fachartikel, sowohl über molekularbiologische Methoden, als auch morphologischen Untersuchungen, gezeigt werden konnte, dass die Hexapoda, zu denen die Insekten als Unterklade gehören, ein Monophylum bilden (mehr dazu hoffentlich in einem späteren Artikel).
Dieses ist mit dem Grundtypenmodell, egal ob polyvalent oder nicht, nur sehr schwer, bis gar nicht, vereinbar. Jedoch stützt das wunderbar das Modell des Common Origin.

Fazit

Man muss der Nachrichtenmeldung Junkers anrechnen, dass dort keine offenen Unwahrheiten behauptet werden, wie man sie sonst oft in kreationistischen Veröffentlichungen findet. Jedoch muss man kritisieren, dass dort unbequeme Informationen und Probleme ausgelassen werden und Junker doch recht subtil leitet.
Es ist zwar richtig, dass man den Science-Artikel, wenn man ihn streng für sich alleine nimmt, mit den polyvalenten Grundtypenmodell vereinbaren kann. Ausgelassen wird aber, dass man die Erkenntnisse von Rajakumar et al in dem Kontext anderer Arbeiten zur Kladistik der Insekten sehen muss. Diese zeichnen aber ein eindeutiges Bild, welches sich nicht mit dem kreationistischen Grundtypenmodell vereinbaren lässt. Junker verschweigt das leider.
Auch wird in der Meldung Junkers nirgendwo explizit erwähnt, dass sich der Science-Artikel nicht mit der Evolutionstheorie vereinbaren lässt, mir als Leser kam es jedoch andauernd so vor, als wollte man dieses implizieren.
Diese subtilere Art der Manipulation halte ich für deutlich problematischer, als offene Lügen, wie man sie oft in amerikanischen Publikationen, oder bei Harun Yahya liest.

Quelle:

Rajakumar, R., San Mauro, D., Dijkstra, M.B., Huang, M.H., Wheeler, D.E., Hiou-Tim, F., Khila, A., Cournoyea, M. & Abouheif, E. (2012). Ancestral Developmental Potential Facilitates Parallel Evolution in Ants, Science, 335 (6064) 82. DOI: 10.1126/science.1211451

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Grundkurs Biologie: Klassische Genetik 2

Jedem, der den vorherigen Beitrag gelesen hat, wird wohl aufgefallen sein, dass das Wort „Merkmal“ in diesen Beitrag zwei verschiedene Bedeutungen gehabt haben schien. Zum einem Stand es für eine Eigenschaft eines Individuums, wie zB. „Farbe der Samen“ oder „Form der Samen“, zum anderen wurde es aber auch dazu benutzt die konkrete Merkmalsausprägung, wie zB „grüne Samen“ oder „gekräuselte Samen“, zu beschreiben.Um eventuelle Missverständnisse zu vermeiden, ist es ratsam hier zwei Begriffe einzuführen, die Mendel zwar selbst noch nicht benutzte, die aber heutzutage im Gebrauch sind: Nennen wir deshalb ein Merkmal „Gen“ und die Ausprägung eines Merkmals „Allel„. In unserem Einführungsbeispiel haben wir also das Gen „Samenfarbe“ mit den Allelen „grün“ und „gelb“. Hierbei gilt die Konvention, dass dominante Allele eines Gens mit einen Großbuchstaben und rezessive Allele des gleichen Gens mit den gleichen Buchstaben in Kleinscheibung bezeichnet werden. In unserem Beispiel könnten wir also das Allel, welches für eine grüne Samenfärbung verantwortlich ist mit „G“ und das, welches für eine gelbe Samenfärbung verantwortlich ist mit „g“ benennen. Naturgemäß sind das noch sehr einfache Definitionen, die wir aber im Laufe dieser Reihe von Beiträgen noch verfeinern werden.

Durch kombinatorische Mittel errechnete Mendel nun, dass sich seine Beobachtungen dadurch erklären lassen, dass in den meisten Zellen von jedem Gen zwei Kopien vorliegen. Sind diese beiden Kopien nun beide mit demselben Allel besetzt, so gibt es natürlich keine andere Möglichkeit als dieses Allel auch das Erscheinungsbild des Lebewesens bestimmt. In unserem Beispiel der Samenfarbe heißt das, dass eine Pflanze mit zwei Allelen für eine gelbe Samenfarbe (gg) auch gelbe Samen hervor bringen wird und eine Pflanze mit zwei Allelen für eine grüne Samenfarbe (GG) dann grüne Samen.
Kommen aber nun zwei verschiedene Allele zusammen, hier also ein Allel für eine grüne Samenfarbe und eines für eine gelbe (Gg), so bestimmt das dominante Allel das Erscheinungsbild des Lebewesens. In unserem Beispiel würden diese Erbsenpflanzen also grüne Samen hervor bringen.


Abbildung 1: Allelaustattung der Individuen und dazugehöriges Erscheinungsbild der Erbsensamen.

Es ist auffällig, dass das selbe Erscheinungsbild augenscheinlich durch verschiedene Allelkombinationen hervorgerufen werden kann. Dadurch, dass das Allel für eine grüne Samenfarbe dominant ist, erhalten wir grüne Erbsensamen sowohl bei zwei vorliegenden Allelen für eine grüne Samenfarbe als auch, wenn jeweils ein Allel für eine grüne und eines für eine gelbe Samenfarbe vorliegt. Die Allelverteilung und das Erscheinungsbild eines Individuums scheint also zwar miteinander verknüpft, aber nicht miteinander identisch zu sein. Aus diesem Grund wird die Gesamtheit der Gene und deren zugehörigen Allelen eines Individuums als Genotyp und das Erscheinungsbild des Individuums als Phänotyp bezeichnet.

Weiter oben schrieb ich, dass die meisten Zellen zwei Kopien eines Gens besitzen. Eine wichtige Ausnahme davon sind Keimzellen, also Eizellen und Spermien. Mendel erkannte, dass diese nur eine Genkopie besitzen können. Wird also eine Keimzelle gebildet, so erbt die Keimzelle eines der Allele der Vorgängerzelle.

Abbildung 2: Genotypen und mögliche Keimzellen

Verschmelzen nun zwei Keimzellen und formen so ein neues Individuum, so hat dieses natürlich wieder zwei Kopien jedes Gens; eines von der „Mutter“ und eines vom „Vater“.
Dieses lässt uns nun auch die Ergebnisse von Mendels Versuchen verstehen. Durch Jahrhunderte der Zucht waren beide Allele der Gene der Erbsenpflanzen die Mendel für seine Experimente auswählte für die untersuchten Merkmale identisch. Man nennt das homozygot für dieses Merkmal. In unserem Beispiel der Samenfarbe waren die Erbsenpflanzen also entweder GG oder gg, jedoch nie Gg. Wird nun eine Erbsenpflanze mit gelben Samen (gg) mit einer Erbsenpflanze die homozygot für eine grüne Samenfarbe ist gekreuzt, so kann natürlich von der ersten Pflanze nur ein g-Allel kommen und von der anderen Pflanze nur ein G-Allel (siehe Abbildung 2). Das heißt, dass alle Pflanzern der F1-Generation für die Samenfarbe Gg sind. Sie besitzen also zwei verschiedene Allele für das entsprechende Gen; man nennt dieses heterozygot.

Abbildung 3: Beispielhafter, schematischer Erbgang F0- bis F1-Generation

Der Genotyp, wie auch der Phänotyp der F1-Generation muss also bei allen Individuen dieser gleich sein; in unserem Beispiel also Pflanzen mit grünen Samen. Kreuzt man die Individuen der F1-Generation dann untereinander, so können die einzelnen Individuen entweder ein g-Allel oder ein G-Allel an ihren Nachwuchs weitergeben. Es werden also Keimzellen gebildet die entweder das g-Allel oder das G-Allel tragen. In Tabelle 1 sind die möglichen Kombinationen die aus der Kreuzung zweier Individuen der F1-Generation hervorgehen können anhand der Samenfarbe beispielhaft dargestellt:

G g
G GG Gg
g Gg gg

Tabelle 1: Mögliche Kombinationen aus Kreuzung zweier Individuen die für die Samenfarbe beide heterozygot sind. In Fett die Keimzellen.

Wie man sieht, erhält man doppelt so viele heterozygote, wie jeweils homozygote Individuen in der F2-Generation. Diese heterozygoten Individuen zeigen des weiteren noch den gleichen Phänotyp, wie die homozygot dominanten Individuen. Wir haben also eine Verteilung von gelben zu grünen Erbsensamen im Verhältnis 1:3 – genau, wie Mendel dieses in seinen Versuchen auch beobachten konnte.

Abbildung 4: Beispielhafter, schematischer Erbgang F0- bis F2-Generation

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