Verlag Programm Physik Vom Licht zur Sicht Leseprobe



Autor Sev Shilo
Titel Vom Licht zur Sicht Die Evolution des Sehens

Kapitel 9:   Rückblick

Jedes erreichte Ziel ist wieder Anfang einer neuen
Laufbahn, und so ins Unendliche.

Schopenhauer: Die Welt als Wille und Vorstellung

Wenn wir versuchen, die wichtigsten Erkenntnisse, die wir mit unserer evolutionären Sichtweise erworben haben, zusammenzufassen und hervorzuheben, so stehen am Anfang gewaltige kosmische Ereignisse. In ihrer Folge entstanden Energieumwandlungen wie diejenigen, die im Inneren der Sonne stattfinden. Später gelangte Energie aus dieser Quelle in einem weiten Spektrum von Quanten zur Erde. Erstaunlich ist, daß aus diesem Energiestrahlenbündel nur ein kleiner Abschnitt bei seinem Eintritt in die frühe Erdatmosphäre teilhatte an der Bildung von organischen Verbindungen, und schließlich aus ihm wiederum ein winziger Abschnitt ausgefiltert wurde, der die Entstehung und Erhaltung von Mikrooganismen bewirkte. Wir beschrieben vermutliche Ursachen und Umstände, die in der Atmosphäre Fenster und später in der Hydrosphäre molekulare Gitter und Pigmentstrukturen bildeten, welche nur für bestimmte Photonen durchlässig oder rezeptiv waren und daher Erhaltung der Organismen ermöglichten.

Eine weitere Erkenntnis betrifft die Tatsache, daß sich in sämtlichen vielzelligen Lebewesen, die sich die Photosynthese aneigneten, dieser Energieweg durch ein einziges Pigment durchgeführt wird: das Chlorophyll, zu dem sich ständig weitere Pigmente gesellten, vor allem die Karotinoide. Wir betonten den Wettbewerbsfaktor, der nicht nur den Prozeß der Photosynthese verbesserte, und ihn von einem passiven Vorgang der Lichtaufnahme zu einem aktivem Suchvorgang wandelte und sogar einige Organismen im Überlebenskampf dazu trieb, von den Energiereserven ihrer Nachbarn zu leben. Es entstand die Teilung in das Reich der autotrophen Pflanzen und das Reich der heterotrophen Tiere.

Den Tieren gelang es nicht nur, sich energiereiche Stoffe aus dem Pflanzenvorrat einzuverleiben, sondern sich auch aus dem Mechanismus der Photosynthese das Detektorpigment anzueignen, das den Pflanzen die Lichtlokalisierung ermöglichte. Dieses Detektorpigment das Karotin ist in den Augen der Tiere zum universalen Sehpigment geworden. Den Tieren wurde auf diese Weise die Möglichkeit gegeben, durch Abstraktion eines Spektralabschnittes, der zur Photosynthese notwendig ist, den Ort der Pflanzen zu erkennen. Seither blieb das Los der Pflanzen und der Tiere verbunden, sowohl bezüglich der Energiequelle wie auch der Quelle für das Sehpigment, denn die Synthese des Karotins blieb das Privileg der Pflanzen. Mit anderen Worten: es entstand eine Bindung von Energieaufnahme und Informationsaufnahme.

Als nach etwa 3 Milliarden Jahren einzelligen Lebens Vielzelligkeit entstand, wurden damit zwei weitere Bauelemente von Sehmechanismen geschaffen: Ansammlungen von Photorezeptoren, die zu Augen wurden und Verbindungen von Nerven, die Nervensysteme bildeten. Die Augen wurden zu Fenstern für Umweltsignale mittels Photonen, und die Nerven wurden zu Organen für Übermittlung und Verbindung dieser Signale mit weiteren Signalen im Dienste des Organismus. Seither entwickelte sich das Sehen auf zwei Ebenen: auf der Ebene der Augen und auf der Ebene der Nerven. Auf der Augenebene blieb der ursprüngliche Kontakt mit der physikalischen Natur der Photonen und mit der Starre der optischen Gesetze bestehen, auf der Ebene der Nerven jedoch entstanden Elemente, die sich anpassen und wandeln können und die fähig sind, neue Verbindungen zu bilden und alte aufzulösen.

Vom phylogenetischen Standpunkt aus konnten wir die Wechselwirkungen des Wissenserwerbes dieser beiden Ebenen erkennen. Es entstanden Lebewesen mit ausgezeichneten Augen und demgegenüber mit relativ einfachen Nervensystemen. Wir beschrieben solche in der Welt der Wirbellosen und der Wirbeltiere. Dagegen lernten wir andere Entwicklungsrichtungen kennen, die zu Degeneration der Augen führten, wie z.B. während des Mesozoikums, in dem die Augen der frühen Säugetiere verkümmerten. Kompensatorisch dazu kam es nicht nur zur Ausbildung von nächtlichen Sinnen, sondern auch zur stetigen Entwicklung des Gehirns.

Die schnelle Entwicklung des Gehirns der Primaten im späten Tertiär ist eines der wichtigsten Ereignisse in der Evolutionsgeschichte. An dieser Entwicklung hatte der Sehmechanismus der Primaten einen wesentlichen Anteil. Diese Entwicklung erreichte ihren Höhepunkt im menschlichen Gehirn, das um mehr als das Dreifache in der relativ kurzen Zeit von 2 Millionen Jahren wuchs. Es entstand ein Organ, das den Charakter des Sehens erweiterte, vom ursprünglichen Vorgang der Lichtaufnahme zur Perzeption von Raum und Form und schließlich zu einem Vorgang, welcher die Fähigkeit einer stetigen Lernbereitschaft besitzt, d.h. einer Bereitschaft für Informationen aus einer Umwelt, die sich ständig wandelt. Diese Aufnahme von vorhandenen Gegebenbeiten baut sich aus dem Element des Gedächtnisses auf, d.h. mittels Daten der Vergangenheit, und erweitert sich zur Vorstellung künftiger Situationen. Die Erweiterung dieser Fähigkeit führte dazu, daß das Gehirn von einem Organ der Koordination und Assoziation zu einem stetig wachsenden Partner in der Gestaltung der ein und ausströmenden Signale wurde. Das Ende dieser Entwicklung war, daß ein Organ entstand, das sich von äußeren Signalen vollkommen lösen konnte, das fähig war, mit geschlossenen Augen "zu sehen".

Auf dem lichtbringenden Weg, wie er von Alkmaion bezeichnet wurde, konnten wir vom evolutionären Standpunkt eine Bahn erkennen und rekonstruieren, die mit der Sonnenstrahlung beginnt und mit der Hirnrinde endet. Wir konnten uns Stufen in kosmischen Vorgängen erklären, die Energie erzeugen und die sich zur Erzeugung von Vernunft eines Individuums wandeln.

Damit aber haben wir auch eine Grenze dieser Bahn erkannt. Durch Erkenntnis dieser Grenze wird uns bewußt, daß noch unbekannt ist, wie unser Gehirn durch das Zusammentreffen von Daten auf dieser Bahn eine Sehwelt aufbaut.

Wissenschaftler und Philosophen sind ebenfalls auf diese und andere Erkenntnisgrenzen gestossen, obwohl sie von anderen Gesichtspunkten ausgingen. So weisen die Denkstrukturen der Logik auf prinzipielle Grenzen der Selbsterkenntnis des Gehirns. Ebenso gelangten Physik und Mathematik zu Unbestimmbarkeitsgrenzen. Zur Zeit scheint es, daß es sich um unlösbare Probleme handelt. Andererseits haben wir jedoch erfahren, daß das Wesen der Evolution im Hervorbringen von noch nie Dagewesenem besteht, verbunden mit Untergang von Hervorgebrachtem.

Werden wir in künftiger Evolution unsere jetzigen prinzipiellen Erkenntnisgrenzen überschreiten ?...



14.07.2000 © Verlag Harri Deutsch, Gräfstraße 47/51, D-60486 Frankfurt/Main, Tel. (069) 775021, Fax (069) 7073739