| Verlag | Programm | Physik | Vom Licht zur Sicht | Leseprobe |
| Autor | Sev Shilo |
| Titel | Vom Licht zur Sicht Die Evolution des Sehens |
EinleitungWisse woher du kommst, und wohin du gehst. Sprüche der Väter (Talmudtraktat)
Über die unsichtbaren und über die irdischen Dinge Alkmaion Das Sehen ist für uns Menschen zum wichtigsten Sinn für die Aufnahme von Umweltinformation geworden Information, die allein durch das Licht übermittelt wird. Die Phasen dieses Übermittlungsvorgangs von der Außenwelt in unseren Körper sind Forschungsgegenstand von Geistes- und Naturwissenschaften seit dem Altertum. Soweit uns bekannt ist, war es der griechische Arzt Alkmaion, der vor etwa 2500 Jahren erstmalig bei Tiersektionen entdeckte, daß die Augen und die übrigen Sinnesorgane mit dem Gehirn verbunden sind. Er sprach die Vermutung aus, daß das Gehirn das Zentralorgan der Empfindungen sei. Er vermutete ferner, daß durch die Augen und ihre Verbindungen mit dem Gehirn der Lichtbringende Weg führt. Seit dieser frühen Entdeckung gibt es wohl keine Wissenschaft, die nicht in irgendeiner Form zu diesem Forschungsgebiet beigetragen hätte. In den letzten Jahrzehnten hat sich unser Wissenshorizont durch evolutionäre Erkenntnisse sehr erweitert, Erkenntnisse, die vor allem aus den Naturwissenschaften stammen. Der Ausgangspunkt des evolutionären Ansatzes ist die Erkenntnis, daß alles in der anorganischen ebenso wie in der organischen Natur aus Vorstufen entstanden ist; daher kann die Evolutionsgeschichte ein wichtiges Instrument zur Erkenntnis der gegenwärtigen Dinge sein. Die folgenden Kapitel in unserem Buch sollen dazu dienen, diesen Aspekt und die Erkenntnisse, die wir auf diese Weise für die Entstehung des Sehens gewonnen haben, darzustellen. Dieser Zugang kann uns erklären, wie sich historische Wandlungen an Strukturen und Funktionen abgespielt haben und zum Sehvorgang führten, in welchen Tiergruppen und in welchen Umwelten und zu welchen Zeiten ein Sehsinn entstand, wann er verkümmerte oder fehlte, und worin die Besonderheit des menschlichen Sehens liegt. Wir wollen also die Naturgeschichte einer Sinnesfunktion rekonstruieren, und dies erfordert weitere Rekonstruktionen von vergangenen Prozessen und Strukturen. Daß ein solches Vorhaben für einen Archäologen der Natur ein gewagtes Abenteuer der Vernunft ist, betonte schon Kant. Der Beginn unserer Rekonstruktion geht von unseren heutigen Kenntnissen der existierenden Lebewesen und ihren Umwelten aus. Von ihnen stellen wir vergleichende Überlegungen zur Vergangenheit an. Daher läßt sich unser Material grob in zwei Hauptgruppen unterteilen, die man als Vergangenheitswissen und Gegenwartswissen bezeichen kann. Zur letzteren Gruppe rechnen wir Befunde aus den verschiedenen Naturwissenschaften, aus einem Forschungsgebiet, das man teilweise als exakt bezeichnet, wie z.B.: Optik, Physiologie, Photochemie, Anatomie, Embryologie, u.s.w., von denen wir Befunde gewonnen haben, die sich aufweisen lassen und die meistens auch im Wiederholungsversuch demonstrierbar sind. Ihnen gegenüber steht Vergangenheitswissen, dem im allgemeinen diese Eigenschaften fehlen, das hauptsächlich durch Vorstellungen und Hypothesen charakterisiert ist. Aus beiden Wissensgruppen versuchen wir, so weit wie möglich relevante Befunde zu entnehmen. Dabei stellen wir rückwärts tastend das Szenarium für unsere Evolutionsgeschichte zusammen. Wir beginnen mit einer Ära vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, zur Zeit der Entstehung der Früherde. Dabei beschreiben wir den gleichzeitigen Abstrahlungsvorgang von Energie, die vom Sonnenkern auf die Früherde gelangte. Wir machen uns klar, daß es verschiedene Energiebereiche gab, die auf verschiedene atmosphärische Molekülstrukturen einwirkten. Diese wurden später zu universalen organischen Bausteinen und zu Organismen. Wir beschreiben damit einen Vorgang, der in frühen Lebewesen mit Energieaufnahme beginnt und sich in späteren Lebewesen zu Aufnahme von Information über Umwelt und Raum entwickelt (Kap.1). Danach stellen wir Vermutungen an, welche Rolle das Licht bei all diesen Vorgängen spielen konnte (Kap.2). Mit der Entstehung von derartigen Beziehungen der Lebewesen bildeten sich Strukturen und Wirkgefüge, die zu immer weiteren Vervollkommnungen und Spezialisierungen in den jeweiligen Medien und Umwelten führten. Diese elementaren Strukturen und Funktionen werden in Kap.3 vorgestellt. Ihre Entstehung wird vom ontogenetischen (Kap.4) und vom phylogenetischen Gesichtspunkt aus beschrieben (Kap.5 und 6). Die Anpassungen und Spezialisierungen auf Licht bildeten immer bessere optische Strukturen aus, zur Erkenntnis und Hervorhebung von lebensnotwendigen Objekten. Dies war ein wirksamer, wenn auch äonenlanger Weg unter verhältnismäßig stabilen Umweltverhältnissen. Unter dem Druck von stetig beschleunigten Umweltveränderungen und der resultierenden Beschleunigung evolutionärer Vorgänge verloren jedoch sensorische Spezialisierungen auf Licht (oder auf jegliche andere Sinnesfunktion) an Überlebenswert. Demgegenüber gewann die Assoziation von mehreren Sinnesfunktionen sowie zunehmende Koordination mit weiteren Organfunktionen wie Motorik, Verhalten und Sprache an Bedeutung. Die Zentralisierung und die Koordination von derartig verschiedenen Funktionen führten im Laufe der Evolution zur Ausbildung eines Spezialorganes zur Datenverarbeitung, nämlich dem Zentralen Nervensystem. Diese Entwicklung erreichte einen Höhenpunkt bei den Primaten, im menschlichen Gehirn (Kap.7). Mit der Integration der Sehfunktion unter neue Informationswege entstand eine wesentliche Veränderung: von einem ursprünglich photisch-räumlichen Informationsprozeß wurde diese Funktion erweitert zu einem raum-zeitlichen Sammelprozeß von Informationen aus Erfahrungen der Vergangenheit, und schließlich zu Vorstellungen von künftigen Situationen, sowie einer Offenheit zu ständigem Hinzulernen (Kap.8). Wir können sagen, daß wir vom evolutionären Standpunkt über den Aufnahmeteil des Sehvorgangs grundsätzlich informiert sind; das entspricht dem Teil, den Alkmaion als den Lichtbringenden Weg bezeichnet hat. Wie jedoch unser Gehirn aus diesen Eingaben unsere Sehwelt aufbaut darüber wissen wir nur sehr wenig. Soviel scheinen wir jedoch zu wissen, daß uns Menschen als einzigem Lebewesen mit derartigen Erweiterungen und Integrationen der Sehfunktion ein Werkzeug entstand, mit dem wir rückblickend unsere eigene Evolution erforschen können. |
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| 14.07.2000 © Verlag Harri Deutsch, Gräfstraße 47/51, D-60486 Frankfurt/Main, Tel. (069) 775021, Fax (069) 7073739 |