Der experimentelle Nachweis für evolutionäre Theorien (E. Coli Langzeitstudie)

Häufig wird angeführt, dass es keinen Beweis dafür geben würde, dass die Theorien der Evolution überhaupt funktionieren und dadurch tatsächlich etwas neues entstehen kann.

Allerdings gibt es ein sehr schönes Experiment, in dem ein Forscher 12 Populationen von Bakterien über mehr als 50.000 Generationen beobachtet hat und die Zwischenschritte tiefgefroren zur Verfügung stehen.

Zu der Methodik:

Each of the 12 populations is kept in an incubator in Lenski’s laboratory at Michigan State University in a minimal growth medium. Each day, 1% of each population is transferred to a flask of fresh growth medium. Under these conditions, each population experiences 6.64 generations, or doublings, each day. Large, representative samples of each population are frozen with glycerol as a cryoprotectant at 500-generation (75 day) intervals. The bacteria in these samples remain viable, and can be revived at any time. This collection of samples is referred to as the „frozen fossil record“, and provides a history of the evolution of each population through the entire experiment. The populations are also regularly screened for changes in mean fitness, and supplemental experiments are regularly performed to study interesting developments in the populations.[8] As of October 2012, the E. coli populations have been under study for over 56,000 generations, and are thought to have undergone enough spontaneous mutations that every possible single point mutation in the E. coli genome has occurred multiple times.[4]

The initial strain of E. coli for Lenski’s long-term evolution experiment came from „strain Bc251“, as described in a 1966 paper by Seymour Lederberg, via Bruce Levin (who used it in a bacterial ecology experiment in 1972). The defining genetics traits of this strain were: T6r, Strr, r−m−, Ara− (unable to grow on arabinose).[1] Before the beginning of the experiment, Lenski prepared an Ara+ variant (a point mutation in the ara operon that enables growth on arabinose) of the strain; the initial populations consisted of 6 Ara−colonies and 6 Ara+ colonies, which allowed the two sets of strains to be differentiated and tested for fitness against each other. Unique genetic markers have since evolved to allow identification of each strain.

Die Bakterien hatten also eine gewisse Gelegenheit auf der immer gleichen Menge von Nährlösung zu wachsen, die Nährstoffe stellten dabei den limitierenden Faktor dar, nach dem eine Selektion innerhalb der Bakterien erfolgte. Die Bakterien, die abstarben, weil ihre Nachbarn ihnen Platz, Nährstoffe etc wegnahmen, kamen nicht in die nächste Generation. Letztendlich erfolgte damit eine Selektion auf effektive und schnelle Nährstoffnutzung und Verdrängung und Ausschalten der Konkurrenz.

Und tatsächlich kam es im Laufe des Experiments zu der Nutzung einer vollkommen neuen Nährstoffquelle, also einer positiven Selektion:

In the early years of the experiment, several common evolutionary developments were shared by the populations. The mean fitness of each population, as measured against the ancestor strain, increased, rapidly at first, but leveled off after close to 20,000 generations (at which point they grew about 70% faster than the ancestor strain). All populations evolved larger cell volumes and lower maximum population densities, and all became specialized for living on glucose (with declines in fitness relative to the ancestor strain when grown in dissimilar nutrients). Of the 12 populations, four developed defects in their ability to repair DNA, greatly increasing the rate of additional mutations in those strains. Although the bacteria in each population are thought to have generated hundreds of millions of mutations over the first 20,000 generations, Lenski has estimated that within this time frame, only 10 to 20 beneficial mutations achieved fixation in each population, with fewer than 100 total point mutations (including neutral mutations) reaching fixation in each population.
The population designated Ara-3 (center) is more turbid because that population evolved to use the citratepresent in the growth medium.

Evolution of aerobic citrate usage in one population
In 2008, Lenski and his collaborators reported an adaptation that occurred in the population called Ara-3: the bacteria evolved the ability to use citrate under the oxygen-rich conditions via a citrate transporter. Wild-type E. coligenerally cannot use citrate when oxygen is present due to the inability during aerobic metabolism to produce an appropriate transporter protein that can bring citrate into the cell, where it could be metabolized via the citric acid cycle. The consequent lack of growth on citrate under oxic conditions, referred to as a Cit− phenotype, is considered a defining characteristic of E. coli that has been a valuable means of differentiating E. coli from pathogenicSalmonella. However, in previous literature there had already been research from clinical and agricultural settings reporting of strands of E. coli that were able to use citrate as an energy source as well and had acquired the missing citrate transporter presumably from other species. Furthermore, E. coli in general is not wholly indifferent to citrate since it has a citric acid cycle which already can metabolize citrate along with other substrates and it can ferment citrate elsewhere.[3][4]

Around generation 33,127, they saw a dramatically expanded population-size in one of the samples indicating that this population could grow in a medium with citrate. This led to the discovery that a citrate-using variant of E. coli (Cit+) had evolved in the population at some point between generations 31,000 and 31,500. They used a number of genetic markers unique to this population to exclude the possibility that the citrate-using E. coli were contaminants. They also found that the ability to use citrate could re-evolve in a subset of genetically pure clones from earlier time points in the population’s history. Such re-evolution of citrate use was never observed in clones isolated from before generation 20,000. Even in those clones that were able to re-evolve citrate use, the function showed a rate of occurrence on the order of one occurrence per trillion cell divisions.[4] Much of this work was conducted by then graduate student Zachary Blount.

The authors interpret these results as indicating that the evolution of citrate use in this one population depended on one or more earlier, possibly nonadaptive „potentiating“ mutations that increased the rate of mutation to an accessible level. The data suggests that citrate usage required at least two mutations subsequent to these „potentiating“ mutations. More generally, the authors suggest these results indicate, following the argument of Stephen Jay Gould, „that historical contingency can have a profound and lasting impact“ on the course of evolution.

In 2012, Lenski and his team reported the results of a genomic analysis of the Cit+ trait that shed light on the genetic basis and evolutionary history of the trait. The researchers had sequenced the entire genomes of twenty-nine clones isolated from various time points in the Ara-3 population’s history. They used these sequences to reconstruct the phylogenetic history of the population, which showed that the population had diversified into three clades by 20,000 generations. The Cit+ variants had evolved in one of these, which they called Clade 3. Clones that had been found to be potentiated in earlier research were distributed among all three clades, but were over-represented in Clade 3. This led the researchers to conclude that there had been at least two potentiating mutations involved in Cit+ evolution.

The researchers also found that all Cit+ clones had duplication mutations of a 2933 base pair segment that were involved in the gene for the citrate transporter protein used in anaerobic growth on citrate, citT. The duplication is tandem and resulted in two copies that were head-to-tail with respect to each other. This duplication immediately conferred the Cit+ trait by altering the regulation in which the normally silent citT gene is placed under the control of a promoter for an adjacent gene called rnk. The new promoter activated the expression of the citrate transporter when oxygen was present, and thereby enabled aerobic growth on citrate.

Movement of this rnk-citT module into the genome of a potentiated Cit− clone was shown to be sufficient to produce a Cit+ phenotype. However, the initial Cit+ phenotype conferred by the duplication was very weak, and only granted a ~1% fitness benefit. The researchers found that the number of copies of the rnk-citT module had to be increased to strengthen the Cit+ trait sufficiently to permit the bacteria to grow well on the citrate. Further mutations after the Cit+ bacteria became dominant in the population continued to accumulate improved growth on citrate. The researchers concluded that the evolution of the Cit+ trait suggests that new traits evolve through three stages: potentiation (making the trait possible); actualization, (making the trait manifest); and refinement (making the trait effective).[5]

Die Zitronensäure, die von diesen entsprechend gezüchteten Bakterien genutzt werden kann, was – wenn ich es richtig verstehe – einfach der eigentlich als Nährstoffquelle vorgesehenen Glukose in der Verarbeitung beigemischt. Sie wurde durch die Mutation als zusätzlich Nährstoffquelle nutzbar.

Es wurden, wenn ich andere Berichte richtig im Kopf habe, sogar die letzten Schritte wiederholt. Man taute einige der „Bakterienfossilien“ auf und in den Vorgängerversionen in denen einige kritische Mutation bereits aufgetreten war, kam es erneut dazu, dass sich in folgenden Generationen wieder die Fähigkeit entwickelte Zitronensäure zu nutzen.

Evolution of increased cell size in all twelve populations
All twelve of the experimental populations show an increase in cell size, and in many of the populations, a more rounded cell shape. This change was partly the result of a mutation that changed the expression of a gene for a penicillin-binding protein, which allowed the mutant bacteria to outcompete ancestral bacteria under the conditions in the long-term evolution experiment. However, although this mutation increased fitness under these conditions, it also increased the bacteria’s sensitivity to osmotic stress and decreased their ability to survive long periods in stationary phase cultures.

Auch hier zeigen sich also entsprechende Mutationen und Selektionen, wenn diese auch nicht so komplex sind, wie die zuvor aufgetretene Mutation. Dabei ist zu bedenken, dass die hier vorgenommene Selektion natürlich sehr speziell war und daher damit zu rechnen ist, dass die Selektion in eine sehr spezielle Richtung erfolgt. Das ist ähnlich wie bei Zuchtputen, die teilweise soviel Brustfleisch haben, dass sie in der Freiheit nicht lebensfähig wären.

Continued increase in fitness

In 2013, the team reported that after 50,000 generations in a challenging environment, the bacteria were continuing to improve their abilities. Comparing the behaviour of all strains with samples from the 40,000 batch, the mean fitness appears to be increasing without bound.

A paper published in December 2015 detailing the results of more than 1100 new competitive fitness assays after a further 10,000 generations shows that the increase of an evolving population’s mean fitness is best explained by a power law model, rather than a hyperbolic model. In a power law model the rate of fitness gain declines over time, but there is no upper limit, whereas the hyperbolic model implies a hard limit. The results suggest that both adaptation and divergence can increase for a long time, perhaps indefinitely, even in a constant environment.

Es kommt also zu einer fortwährenden Anpassung, eben durch Mutation und Selektion. Das ist insofern auch genau das, was die evolutionäre Theorie voraussagt.

Evolutionäre Theoriewoche: Wissenschaftlichkeit in der Evolutionsbiologie (6. Tag)

Dieser Beitrag ist Teil der evolutionären Theoriewoche

Das heutige Thema ist:

Wissenschaftlichkeit in der Evolutionsbiologie

Der beliebteste Einwand gegen evolutionäre Theorien ist wohl der, dass es eben nur „Just so“ Geschichten sind, also Geschichten, bei denen das Argument letztendlich nur ist, dass es eben so gewesen sein soll.

Ich schrieb dazu einmal an anderer Stelle:

Ich werfe diese beiden Komplexe mal in einem Topf und behaupte im Gegenzug: Evolutionäre Psychologie ist im Geschlechterbereich die am besten abgesicherte Theorie, die vertreten wird. Den meisten Leuten ist die Fülle von Belegen nur nicht bekannt, die hinter diesem Bereich steckt und sie schätzen die Basis daher geringer ein als sie tatsächlich ist. Um darzustellen, dass ein Verhalten auf evolutionärem Vorgängen und damit Biologie beruht kann man sich der kompletten Biologie, Medizin, Anthropologie, Genetik, Zoologie, Achäologie  etc bedienen. Nur wenn zunächst festgestellt ist, dass ein Verhalten wirklich einen biologisch-medizinischen Hintergrund hat kann man auch die entsprechenden evolutionären Herleitungen machen. Natürlich kann man, wie in jedem wissenschaftlichen Bereich eine These aufstellen, aber das ist ja dann auch nur eine These und als solche zu behandeln. Jeder Wisssenschaftsbereich baut auf bestimmten Erkenntnissen auf, bei der Evolution sind dies eben auch bestimmte Prinzipien, die in der allgemeinen Evolutionsbiologie entwickelt worden sind. Prinzipien wie sexuelle und intrasexuelle Selektion haben bestimmte Folgen und Prinzipien, die sich beim Menschen eben auch erkennen lassen.

Und natürlich kann man evolutionspsychologische Theorien zumindest teilweise falsifiziern: Eben indem man feststellt, dass der Vorgang nicht biologisch geprägt ist, sondern sozial bedingt. Oder indem man über Test herausfindet, dass die Vorhersagen der These nicht eintreten. Oder indem man eine Nichtübereinstimmung mit anderen Prinzipien feststellt.

Eine These wie “Die größere Körperkraft von Männern ist durch intrasexuelle Konkurrenz entstanden” ist zB wiederlegt, wenn man feststellt, dass sie nicht eine Folge der anabolen Wirkung von Testosteron ist, sondern rein sozial bedingt. Sie ist auch widerlegt, wenn genetische Forschung nachweist, dass sich 80% der Männer, aber nur 40% der Frauen fortgepflanzt haben, da dann die intrasexuelle Konkurrenz unter Frauen wesentlich höher gewesen wäre.

Das kann man dann auch bei geistigen Eigenschaften machen, etwa wenn man Statusdenken und Wettbewerb auf intrasexuelle Konkurrenz zurückführt. Man kann Studien dazu machen, auf welchen biologischen Mechanismen diese beruhen, wie die Hormone dabei wirken, es mit anderen Tierarten vergleichen, wie Gorillas, Schimpansen und Bonobos und vergleichende völkerkundliche Studien, vielleicht verbunden mit Überprüfungen, wie in diesen Völkern die Testosteronwerte liegen (pränatales Testosteron, postnatales Testostern, Rezpetoren), durchführen. Man kann eben auch hier auf die Genetik zurückgreifen, wie in dem obigen Beispiel etc.

Thesen können auch widerlegt sein, wenn man Spieletheoretich nachweist, dass die damit zu verbindenen Verhaltensweisen keine evolutionär stabile Strategie bilden und daher sich nicht allgemein hätten durchsetzen können.  Ebenso kann sie falsifiziert sein, wenn wir sie nicht in unserer Ahnenreihe unterbringen können.

Hinzufügen möchte ich, dass man die Evolutionstheorie an sich nach der häufig angewendeten Theorie, dass ja niemand dabei war, nicht „beweisen“ kann. Sie ist dennoch sehr gut belegt, ebenso wie viele evolutionär geprägte Theorien sich auf zahlreiche Belege stützen können, die aus anderen Wissenschaftsbereichen kommen. Zudem ist darauf hinzuweisen, dass eine Theorie, die nicht „absolut bewiesen“ ist, damit nicht als falsch bewiesen ist. Sie kann dennoch die Theorie sein, für die am meisten spricht und die die in sich schlüssigste ist. Schon gar nicht ist, wenn man Zweifel an einer Theorie hat, eine andere, von einem selbst präferierte Theorie damit richtig („wenn du nicht beweisen kannst, dass deine Theorie der evolutionären Begründung richtig ist, dann muss meine Theorie eines Sozialkonstruktivismus richtig sein“).

Auch an dieser Stelle interessant: Was wissen wir über die Steinzeit? Auf welche sonstigen Funde oder anthropologischen Erkenntnisse können wir uns stützen? Welche Elemente innerhalb der Theorien findet ihr nicht nachvollziehbar?

Fünf häufige Taktiken von Wissenschaftsgegnern

In einem auch ansonsten lesenswerten Artikel, in dem es um unsachliche Kritik von Watson an evolutionärer Psychologie geht, stellt Edward Clint die 5 Taktiken von „Wissenschaftsverweigeren“ dar:

Summarizing the work of Mark and Chris Hoofnagle, Pascal Diethelm and Martin McKee wrote a paper on science denialism, providing criteria and defining it as “the employment of rhetorical arguments to give the appearance of legitimate debate where there is none, an approach that has the ultimate goal of rejecting a proposition on which a scientific consensus exists.” Denialism employs some or all of the following tactics.

  1. Conspiracy theories
    When the overwhelming body of scientific opinion believes something is true, denialists won’t admit scientists have independently studied the evidence to reach the same conclusion. Instead, they claim scientists are engaged in a complex and secretive conspiracy. The South African government of Thabo Mbeki was heavily influenced by conspiracy theorists claiming that HIV was not the cause of AIDS. When such fringe groups gain the ear of policy makers who cease to base their decisions on science-based evidence, the impact on human lives can be disastrous.

Da braucht man im Feminismus nicht weit zu schauen: Die „patriarchale Wissenschaft“ ist dort beliebt, ebenso wie die Aussage, dass Wissenschaft eh per se subjektiv ist und nur den Interessen der Mächtigen dient.

  1. Fake experts
    These are individuals purporting to be experts but whose views are inconsistent with established knowledge. Fake experts have been used extensively by the tobacco industry, which developed a strategy to recruit scientists who would counteract the growing evidence on the harmful effects of second-hand smoke. This tactic is often complemented by denigration of established experts and attempts to discredit their work. Tobacco denialists have frequently attacked Stanton Glantz, professor of medicine at the University of California, for his exposure of tobacco industry tactics, labelling his research “junk science.”

Eigentlich ist die ganze Genderwissenschaft voller „falscher Experten“. Man sieht es aber gerade auch wieder schön Sabine Hark und Paula Villa (vgl. dazu auch) oder Personen wie Voss oder Fausto-Sterling. Diese täuschen vor, tief mit der Materie befasst zu sein, kennen aber die dazu vertretenen Theorien nicht wirklich.

  1. Cherry picking
    This involves selectively drawing on isolated papers that challenge the consensus to the neglect of the broader body of research. An example is a paper describing intestinal abnormalities in 12 children with autism, which suggested a possible link with immunization. This has been used extensively by campaigners against immunization, even though 10 of the paper’s 13 authors subsequently retracted the suggestion of an association.

Ein gutes Beispiel dafür wäre Cordelia Fine, die vollkommen kritiklos auch sehr schwache Studien als sehr stark darstellt, die ihre Meinung stützen, aber andere, die dagegen sprechen, durch cherry Picking entwertet, ohne dabei zu berücksichtigen, dass es viele weitere Studien und Experimente für diese Ansicht gibt.

  1. Impossible expectations of what research can deliver
    The tobacco company Philip Morris tried to promote a new standard for the conduct of epidemiological studies. These stricter guidelines would have invalidated in one sweep a large body of research on the health effects of cigarettes.

Beliebt ist hier „Ihr könnt noch nicht genau erklären, wie etwas in der Biologie funktioniert, also sind alle eure Theorien wertlos“ (auch in der Variante: also sind unsere Theorien richtig).

  1. Misrepresentation and logical fallacies
    Logical fallacies include the use of straw men, where the opposing argument is misrepresented, making it easier to refute. For example, the US Environmental Protection Agency (EPA) determined in 1992 that environmental tobacco smoke was carcinogenic. This was attacked as nothing less than a “threat to the very core of democratic values and democratic public policy.”

Beliebt sind hier: „Ihr wollt ja nur die 50er Jahre wieder herstellen“ oder eben eine Vielzahl anderer Vorwürfe und logischer Fehler.

Weiteres zu falsch verstandenen Regeln der Evolution

Nach und nach werde ich versuchen, noch ein paar von Elmars anderen Thesen zu besprechen, hier welche aus dem Artikel „Biologie der Geschlechter

(7) Ich denke, es ist nicht schwer zu argumentieren, daß evolutionäre Erklärungen biologischer Phänomene höchstens dann adäquat sind, wenn jene erstens ex ante den historischen Vorgang der kausalen Selektion eines erblichen, biologischen Phänomens mit biologischer Funktion empirisch belegen, und zweitens dessen Effekt für die Bilanz von Aussterbewahrscheinlichkeit und Geburtenrate in einer statistischen, zeitabhängigen Erklärung belegen.

Dazu das Folgende:

Mit der von ihm gewählten Definition muss Elmar aus meiner Sicht eigentlich die Evolutionstheorie an sich ablehnen. Denn natürlich kann man die Entwicklung des Lebens nicht in der von ihm gewählten Weise nachvollziehen. Denn wir können nicht aus einer „vorher Sicht“ darstellen, dass zB bestimmte Fische zwingend Flossen stärker ausbilden mussten, die ihnen erst erlauben sich etwas mehr aufzustützen und dann schließlich unter zusätzlicher Umstellung der Kiemen zu Lungen und einem immer stärkeren Ausbilden der Flossen an Land zu kommen. Wie können zwar ex post feststellen, dass dies anhand der Fossilien und der bekannten Übergangstiere, die heute noch existieren, der wahrscheinlichste Weg ist, aber die Tiere mussten sich natürlich nicht auf diese Weise entwickeln im Wege eines zwingenden Vorganges. Das zeigen schon die heutigen sonstigen Fische, die es ja noch reichlich gibt.

Auch seine Forderung einer Bilanz wirft erhebliche Fragen auf: Was soll das für eine Bilanz sein? Eine auf die Art bezogene Bilanz wäre ja schlichte Gruppenselektion, die aber in der Evolutionstheorie überwiegend abgelehnt wird.  Es evolvieren ja nicht Gruppen, sondern Einzelwesen, bei denen eine Mutation auftritt, die sich dann entweder immer mehr im Genpool einer Art anreichert oder langsam zu einer neuen Art wird, während die alte weiterbestehen kann. Dabei muss die andere Art noch nicht einmal weniger erfolgreich sein, es reicht, wenn die Mutation den Lebewesen erlaubt eine besondere neue Nische zu besetzen (bei den Fischen beispielsweise erst schlammreiche Flüsse, die eine gewisse Luftatmung attraktiv machten, dann vielleicht Üferzonen und Sümpfe, schließlich Gezeitenbereiche oder ein Springen von Tümpel zu Tümpel etc.

Ich bezweifele, dass Elmar für an Land gehende Fische einen Effekt für die Bilanz von Aussterbewahrscheinlichkeit und Geburtenrate in einer statistischen, zeitabhängigen Erklärung belegen könnte.

Dennoch wird er diese Theorie wahrscheinlich nicht ablehnen, weil viele andere Faktoren dafür sprechen, unter anderem die ex post Betrachtung der Fossilien, genetische Vergleiche, Embryonalstudien und die vielen noch lebenden Zwischenschritte.

Das zeigt schon, dass seine Definition wenig wert ist.

  • (8) Desweiteren scheint es mir ziemlich auf der Hand zu lieben, daß evolutionäre Erklärungen biologischer Phänomene höchstens dann gut sind, wenn sie die Mängel konkurriereder Theorien vermeiden und nicht nur die evolutionäre Rolle der biologischen Funktion des betrachteten biologischen Phänomens, sondern auch dessen Verteilung aus seiner biologischen Funktion erklärt auf eine Weise, daß das Auftreten dieser Verteilung die ganze Erklärung nicht trivialerweise wahr macht.

Ich verstehe das so, dass Elmar bei einem nicht üblicherweise aufzutreffenden Merkmal (zB Zweibeinigkeit) nicht nur eine Erklärung dafür haben will, warum gerade dieses Merkmal selektiert worden ist, sondern auch, warum innerhalb dieser Selektion Abweichungen und Unterschiede vorliegen, warum also meinetwegen einige Menschen abseits von Training und Ernährung stärker sind als andere Menschen. Das lässt sich in der Natur meist schon damit begründen, dass ein Merkmal eben meist Kosten und Nutzen mit sich bringt und es in verschiedenen Situationen verschieden effektiv sein kann, die Kosten zu tragen und die Nutzen zu haben. Ein sehr großes Baby beispielsweise mag mehr Nahrung erfordern, auch wenn es später kräftiger ist als andere. Bei sexueller Selektion besteht zudem häufig eine Konkurrenz mit natürlicher Selektion. Ein Pfau mit kleineren Federn wird weniger gewählt, kann aber besser fliehen oder sich verstecken. Eine Alphamannstrategie kann sehr viele Nachkommen bringen, aber auch einen schnellen Tod. In der Biologie gibt es insofern nichts umsonst, alles hat einen Preis und verschiedene Strategien können damit auch unter bestimmten Bedingungen unterschiedlich erfolgreich sein. Aber vielleicht kann Elmar hier ja noch einmal näher erklären, was er meint und es zB an einem erblichen Faktor wie Körpergröße erklären

  • Zusätzlich sollte sie die zeitabhängigen Wechselwirkungen der phänotypischen Ausprägungen der betrachteten Spezies mit der Umgebung und dem historischen Verhalten konkurrierender Spezies betrachten und benutzen, um das Resultat der lokalen genetischen Anpassung der Spezies verständlich zu machen.

Ich hatte schon etwas dazu geschrieben, dass es sowohl Red Queen Rennen gibt, ebenso wie Runaway Selektion im Wege der Sexuellen Selektion. Gerade beim Menschen ist allerdings zu berücksichtigen, dass man hier aufgrund der theoretischen Fähigkeit es aufgrund seiner Intelligenz und seiner Werkzeuge und Waffen theoretisch mit jedem Lebewesen aufzunehmen, eher auf den Menschen selbst als Konkurrenz abzustellen ist. Dies bildet beispielsweise innerhalb einer Gruppe intrasexuelle und intersexuelle Konkurrenz und Selektion ganz gut ab und dies sind auch die wesentlichen Faktoren, auf die man innerhalb der Evolutionsbiologie abstellt. Das erfordert natürlich, dass man sexuelle Konkurrenz und Selektion nicht mit sozialer Selektion verwechselt.

 

Kritik an evolutionärer Psychologie

Kommentar Chomsky hat etwas zu Kritik an Evolutionärer Psychologie geschrieben:

Kritik an evolutionärer Psychologie:

– Die EP vertritt einen zu starken Nativismus;

Das ist erst einmal kein Argument. Es müsste weiter ausgebaut werden. Was, wenn die Welt nativistisch ist? Was ist wenn die Betrachtungen in anderen Bereichen noch nicht nativistisch genug sind und diese umdenken müssen? Die Forschung bestätigt denke ich eher eine nativistische Betrachtungsweise. Aber in dieser Generalität kann man das Argument auch nicht besprechen. Man müsste es am einem konkreten Fall machen.

Hinzu kommt, dass die Gegner hier häufig Evolutionsbiologie, Biologie, Medizin und Evolutionäre Psychologe durcheinander werfen. Der starke Nativismus wird ebenso vertreten in der Biologie, der Medizin und der Evolutionspyschologie. Letztere bezieht die Ergebnisse, die dort vorgefunden werden mit ein und ordnet sie häufig nur in ein System ein. Ich behaupte, dass man in vielen Punkten die Evolutionspsychologie nicht heranziehen müsste, aber dennoch zu gleichen Ergebnissen kommen würde.

– Die EP vertritt einen Panadaptionismus;

Auch erst einmal wenig aussagekräftig als Argument. Es müsste wohl weiter ausgeführt werden. Ich zitiere im Gegenzug mal den folgenden Text

Stephen Jay Gould (2000), among others, have understood evolutionary psychologists to hold that all parts of all organisms under any descriptions are adaptations. In contrast, evolutionary psychology, like evolutionary biology, takes natural selection to be the only known source of organized functional complexity, but does not take all features of organisms to be functional features. Any functional aspect of the phenotype must necessarily have concomitant byproducts, features that are incidental consequences that were not selected by virtue of a functional role. The colors of internal organs are examples. The fact that the liver is brown is a byproduct of the physiology, but its color does not contribute to its function per se. It is worth noting that identifying byproducts requires the same type of rigor as identifying adaptations: a hypothesis that a trait is a byproduct generally requires an account of the adaptation or adaptations of which the trait in question is a byproduct.

-.Die EP ist nicht falsifizierbar (m.E. ein extrem heikler Kritikpunkt);

– Die EP steht auf einer schwachen empirischen Basis;

Ich werfe diese beiden Komplexe mal in einem Topf und behaupte im Gegenzug: Evolutionäre Psychologie ist im Geschlechterbereich die am besten abgesicherte Theorie, die vertreten wird. Den meisten Leuten ist die Fülle von Belegen nur nicht bekannt, die hinter diesem Bereich steckt und sie schätzen die Basis daher geringer ein als sie tatsächlich ist. Um darzustellen, dass ein Verhalten auf evolutionärem Vorgängen und damit Biologie beruht kann man sich der kompletten Biologie, Medizin, Anthropologie, Genetik, Zoologie, Achäologie  etc bedienen. Nur wenn zunächst festgestellt ist, dass ein Verhalten wirklich einen biologisch-medizinischen Hintergrund hat kann man auch die entsprechenden evolutionären Herleitungen machen. Natürlich kann man, wie in jedem wissenschaftlichen Bereich eine These aufstellen, aber das ist ja dann auch nur eine These und als solche zu behandeln. Jeder Wisssenschaftsbereich baut auf bestimmten Erkenntnissen auf, bei der Evolution sind dies eben auch bestimmte Prinzipien, die in der allgemeinen Evolutionsbiologie entwickelt worden sind. Prinzipien wie sexuelle und intrasexuelle Selektion haben bestimmte Folgen und Prinzipien, die sich beim Menschen eben auch erkennen lassen.

Und natürlich kann man evolutionspsychologische Theorien zumindest teilweise falsifiziern: Eben indem man feststellt, dass der Vorgang nicht biologisch geprägt ist, sondern sozial bedingt. Oder indem man über Test herausfindet, dass die Vorhersagen der These nicht eintreten. Oder indem man eine Nichtübereinstimmung mit anderen Prinzipien feststellt.

Eine These wie „Die größere Körperkraft von Männern ist durch intrasexuelle Konkurrenz entstanden“ ist zB wiederlegt, wenn man feststellt, dass sie nicht eine Folge der anabolen Wirkung von Testosteron ist, sondern rein sozial bedingt. Sie ist auch widerlegt, wenn genetische Forschung nachweist, dass sich 80% der Männer, aber nur 40% der Frauen fortgepflanzt haben, da dann die intrasexuelle Konkurrenz unter Frauen wesentlich höher gewesen wäre.

Das kann man dann auch bei geistigen Eigenschaften machen, etwa wenn man Statusdenken und Wettbewerb auf intrasexuelle Konkurrenz zurückführt. Man kann Studien dazu machen, auf welchen biologischen Mechanismen diese beruhen, wie die Hormone dabei wirken, es mit anderen Tierarten vergleichen, wie Gorillas, Schimpansen und Bonobos und vergleichende völkerkundliche Studien, vielleicht verbunden mit Überprüfungen, wie in diesen Völkern die Testosteronwerte liegen (pränatales Testosteron, postnatales Testostern, Rezpetoren), durchführen. Man kann eben auch hier auf die Genetik zurückgreifen, wie in dem obigen Beispiel etc.

Thesen können auch widerlegt sein, wenn man Spieletheoretich nachweist, dass die damit zu verbindenen Verhaltensweisen keine evolutionär stabile Strategie bilden und daher sich nicht allgemein hätten durchsetzen können.  Ebenso kann sie falsifiziert sein, wenn wir sie nicht in unserer Ahnenreihe unterbringen können.

– Die EP kann kulturelle, soziale und gesellschaftliche Fragen nicht beantworten.

Das wage ich zu bezweifeln. Sie kann die meisten Fragen sogar wesentlich besser beantworten als jede andere Forschungsrichtung. Ich würde sogar sagen, dass man die meisten kulturellen, sozialen und gesellschaftlichen Fragen wesentlich besser versteht, wenn man sie in einem biologischen-medizinischen und dann evolutionspsychologischen Erklärungsmodell betrachtet. Erst wenn man die Bedeutung von intrasexueller und intersexueller Konkurrenz erfast hat, kann man das Statusstreben in der Gesellschaft verstehen. Erst wenn man sich anhand der spieletheoretischen Betrachtung deutlich gemacht hat, warum Altruismus ein Out- und eine Ingrouping erfordert, wird man Rassismus und Gruppenbildung sowie Ideologisierung wirklich nachvollziehen können. Und erst wenn man versteht, dass Evolution nicht gut ist und kein Gewissen hat kann man vieles verstehen, was der Mensch so treibt. „Nichts in der Biologie macht Sinn, außer im Lichte der Evolution“. Und der Mensch ist Biologie, ist ein Tier, wenn auch mit etwas mehr Großhirnrinde.

Auch aus der Richtung der Kritischen Psychologie kommt Kritik:

Wolfgang Maiers: Der Etikettenschwindel der Evolutionären Psychologie / The bogus claim of Evolutionary Psychology

Die Evolutionäre Psychologie (EP) zielt wissenschaftlich darauf ab, das für grundlegend fehlerhaft erachtete sozialwissenschaftliche Bild vom menschlichen Verhalten und Bewußtsein durch evolutionsbiologische Bestimmungen der conditio humana abzulösen. Im Zentrum des Beitrags steht eine kritische Überprüfung der methodologischen Prinzipien, theoretischen Voraussetzungen und empirischen Belege der EP. Deren Erkenntnisansatz erweist sich als zutiefst unhistorisch: Irregeführt durch einen genetisch-deterministischen Reduktionismus mündet er in ein eindimensionales und statisches Konzept menschlicher Natur ein.

Das ist ja schlicht falsch. Evolutionäre Modelle sind nur dann statisch und eindimensional, wenn man nicht versteht, was „im Schnitt“ bedeutet. Die biologischen Theorien und auch die evolutionspsychologischen Theorien (sie werden ja gerne in einen Topf geworfen) können natürlich jedes Verhalten bei einem Individuum erklären und abdecken. Ich hatte diesen klassischen Strohmannbiologismus schon ein paar mal besprochen

Hier auch  noch etwas dazu:

hile evolutionary psychology takes there to be a species-typical cognitive architecture – an evolved “human nature” – this does not entail the prediction that all humans will be everywhere the same. Variation has many sources, including genetic differences, contingent responses to the environment (such as language learning, in which a putative universal language acquisition system leads to differences in the specific language leaned depending on the environment), and so on. Evolutionary psychology is committed to the view that there is a human nature, much as there is a flamingo nature, mosquito nature, or oak tree nature. That is, there is a species-typical design with variation among individuals coming from many sources, both genetic and environmental. One important source of variation between individuals derives from the fact that humans learn from one another (Boyd & Richerson, 1985), and information accumulates over time. Because information in other people’s minds is one aspect of the environment for humans, people in different places and different times come to have beliefs because others in the local ecology have them. Sets of beliefs that differ from one group of individuals to another are, therefore, another part of the human phenotype to be explained. Evolutionary psychology takes what is usually termed “culture” to be the product of human minds, albeit a complex one. Far from placing no importance on the role of culture, evolutionary psychology sees culture as one of the most important aspects of human nature to try to explain (Tooby & Cosmides, 1992).

Es ist ein klassisches Fehlverständnis, dass das Feindbild evolutionäre Psychologie betrachtet ohne sich wirklich damit beschäftigt zu haben

Die kritisch-psychologische Anwendung der Evolutionstheorie auf die Psychophylogenese zeigt die Möglichkeit eines alternativen Verständnisses der Anthropogenese – als eines qualitativen Umwandlungsprozesses von der evolutionär-stammesgeschichtlichen zur gesellschaftlich-geschichtlichen Entwicklung – auf. Die einzelwissenschaftliche Auflösung des scheinbaren Paradoxons einer “gesellschaftlichen Natur” des Menschen ist unhintergehbar, wenn die EP als eine pseudowissenschaftliche, ideologisch begründete Ausdehnung des Geltungsbereichs biologischer Erklärungen auf die qualitativ verschiedene Ebene gesamtgesellschaftlich vermittelter menschlicher Existenz wirksam widerlegt werden soll.

Da ist kein Argument vorhanden, es ist reine Stimmungsmache. Der Verfasser hat sich meiner Vermutung nach noch nie ernsthaft mit Evolutionärer Psychologie, aber wohl auch nicht mit der medzinisch /biologischen Forschung in diesem Bereich beschäftigt.

Was man auch dringend beachten sollte ist: Nur weil eine Erklärung keine absolute Gewissheit bildet, bedeutet das nicht, dass sie falsch ist. Sie kann dennoch die wahrscheinlichste Erklärung sein und sogar höchstwahrscheinlich richtig. Zudem verschweigen die anderen Erklärungen gerne, dass sie eben auch erhebliche Unsicherheiten ausweisen. Gerade soziologische Erklärungen werden gern unter vollkommener Ignoranz biologischer Hintergründe entwickelt. Es hat beispielsweise nichts mit Evolutionspsychologie zu tun, wenn man anführt, dass Testosteron einer der Faktoren eines starken Sexualtriebs sind und Männer davon deutlich mehr haben als Frauen. Aber inwiefern taucht dies in soziologischen Betrachtungen auf?

Ich füge noch ein paar Links an:

Ich finde Kritik wichtig und gut. Daher bitte ich um weitere Kritik in den Kommentaren.

  • Mich würde auch interessieren, welche Theorien ihr als besser abgesichert betrachtet und welche Argumente euch dabei mehr überzeugen.
  • Mich würde interessieren, welche evolutionspsychologischen Theorien euch nicht überzeugen und warum
  • Mich würde interessieren, wie es eine Erklärung für den Menschen geben soll, ohne das man seine Entwicklung mit einbezieht oder gar ausblendet.

Der Glaube an die Wissenschaft: Ist die Evolutionstheorie auch nur eine Religion / Ideologie?

Der Vorwurf, dass die Evolutionstheorie auch nur eine Form der Religon ist und diejenigen, die eine wissenschaftliche Theorie wie eben zB die Evolutionstheorie annehmen nur einer anderen Religion frönen, wird gerne gemacht.

Meiner Meinung nach ist der wesentliche Unterschied zwischen einer Religion und einer Wissenschaft, dass die Wissenschaft sich auf Forschung stützen muss, auf Fakten, auf die Einordnung in Gesamtsyteme, während Glaube dies nicht muss. Eine Wissenschaft muss Bedingungen benennen können, unter denen sie falsch ist, ein Glaube hingegen kann dies meist nicht, weil er sich eben nicht auf Fakten stützen kann.

Dies ist bei der Evolutionstheorie der Fall. Ein Säugetierfossil in der falschen Schicht und sie hätte ein erhebliches Problem.

Allerdings sprechen verdammt viele Belege für die Evolutionstheorie und es würde mich sehr wundern, wenn so ein Fossil auftaucht. Es ist eine sehr, sehr, sehr gut belegte Theorie und die Wahrscheinlichkeit, dass sie falsch ist, ist sehr gering. Sie ist momentan die einzige Theorie, die alle Umstände schlüssig in eine Gesamterklärung einbauen kann.

Allerdings würde man eine entgegenstehende Entdeckung eben genau prüfen müssen und könnte nicht darauf verweisen, dass die Theorie stimmig ist, weil sie ansonsten gut belegt ist.

Für Glaube kenne ich keine Widerlegbarkeit. Vielmehr wird hier mehr und mehr eine Parallelwelt errichtet, in die sich der Glaube zurückziehen kann.

Die Welt ist ein paar Milliarden Jahre alt und unserer religiöses Buch spricht nur von ein paar Tausend Jahren? Naja, es ist eben eher eine Metapher, niemand glaubt tatsächlich an Adam und Eva. Was soll das bitte damit zu tun haben, dass wir weiterhin davon ausgehen, dass es eine Erbsünde gibt, die durch Adam und Eva hervorgerufen wurde und für die der Sohn unseres Gottes, gleichzeitig aber unser Gott selbst, am Kreuz gestorben ist? Und warum sollten wir auf diesen nicht existenten Vorfall nicht weiterhin eine gewisse Sündigkeit der Frau theologisch aufbauen können? Warum sollten wir unser Glaubenssystem der wissenschaftlichen Erkenntnis angleichen? Wir bestätigen die Evolutionstheorie, wir sind ja keine Idioten oder unmodern. Aber Gott hat den Menschen dennoch geschaffen, eben irgendwie durch Evolution, auch wenn da kein Raum mehr ist.

Das bringt mich allerdings auch gleich zu einem weiteren Argument in diesem Zusammenhang:

Dem Argument, dass eine noch nicht abschließende Erforschung bedeutet, dass die Wissenschaft unrecht hat und damit das Gegenteil bewiesen ist.

Wir verstehen beispielsweise gegenwärtig noch nicht in allen Einzelheiten, wie das Gehirn funktioniert. Aber unser Bild von der Funktionsweise wird immer besser. Das ist aber keine Anlass zu sagen „Aha, also könnte es auch die Seele sein, und deswegen gibt es Gott!“Sondern es gilt das Nichtwissen nach Möglichkeit durch weitere Forschung aufzuklären und sich Gedanken zu machen, wie die Lücke zu füllen ist.

Das ist meiner Meinung nach auch ein wesentlicher Unterschied zwischen Wissenschaft und Glaube: Glaube hat die Antwort auf alle Lücken bereits gefunden: Gott! Weitere Forschung ist nicht notwendig, kann sogar schädlich sein, weil sie wahrscheinlich eher zu einem anderen Ergebnis kommt. Wissenschaft hingegen sieht in einer Lücke eher die Möglichkeit, neues Wissen zu erlangen und einen bisher unbekannten Vorgang zu verstehen, auch auf die Gefahr hin, dann die eigenen Theorien ändern zu müssen.

Und natürlich ist eine Umstimmigkeit aufgrund bestimmter Wissenslücken nicht zwangsläufig ein Ersetzen durch Glauben. Dies wird es dann, wenn man nicht mehr versucht, eine schlüssige Erklärung zu suchen, sondern einfach seinen Glauben an die Stelle einer neuen Erkenntnis setzt.

Auch in Bezug auf den Genderfeminismus zeigen sich solche Anzeichen eines Ersetzens der Wissenschaft durch Ideologie. Wenn man vertritt, dass alles Geistige am Menschen nur sozial konstruiert ist, also annimmt, dass das verhalten und die Art zu Denken allein soziale Gründe hat, dann muss man in diese Theorie die biologischen Fälle, die etwas anderes nahelegen, einordnen.

Ansonsten zieht man sich in den Bereich des Glaubens / der Ideologie zurück. Es ist schade, dass gerade diese Artikel meist von Personen mit entgegenstehender Ideologie nicht kommentiert werden und auch in Diskussionen wie etwa diese Diskussion bei Onyx, in der ich sie gestellt habe, nicht eingegangen wird.

Auch in diesem Bereich kann ich zudem durchaus Umstände bennennen, unter denen meine Theorie falsch sein müßte.

Die Ansicht beispielsweise, dass Schönheit eine biologische Grundlage hat, die insbesondere auf abgespeicherten Attraktivitätsmerkmalen beruht, die dazu dienen, die Weitergabe der Gene über Fruchtbarkeit etc abzusichern, läßt sich widerlegen, wenn man Völker zeigt, bei denen bei den Männern Zeichen eines hohen Östrogenstandes und eines niedrigen Testosteronstandes und bei Frauen Zeichen eine hohen Testosteronstandes und eines niedrigen Östrogenstandes attraktiv sind (und zwar nicht bei Einzelpersonen, was mit Bisexualität durchaus zu erklären wäre, sondern bei dem Volk als Schönheitsideal).

Breite Schultern, deutliche Kraftmuskeln, ein kantiges Kinn, Bartwuchs, dies alles gilt bei Frauen aber meines Wissens nach als wenig attraktiv.

Ebenso ist ein Brustansatz bei Schlankheit, eine Stundenglasfigur, schmale Schultern, bei Männern, eine geringe Körpergröße, weltweit für Frauen nicht attraktiv.

Das Gegenargument ist dann häufig: Wir würden ja Bedingungen nennen, aber da ein Mensch nie frei von gesellschaftlicher Beeinflussung aufwachsen kann, wäre jede Bedingung, die wir nennen, nicht zu überprüfen, da ein gesellschaftlicher Einfluss nie ausgeschlossen werden kann.

Dem halte ich vererbbare Transsexualität aufgrund genetischer Vorgänge entgegen. Da der Phänotyp hier dem des anderen Geschlechts entspricht und lediglich die Abweichung innerhalb der Hormonversorgung im Gehirnbereich besteht, sehe ich nicht, wie sich die Gesellschaft hier bei einer Betrachtung der Transsexualität auswirken sollte.

Als Ergänzung: Richard Dawkins, The God Illusion, S. 277, zum Thema Fundamentalismus und Evolution:

Maybe scientists are fundamentalist when it comes to defining in some abstract way what is meant by ‚truth‘. But so is everybody else. I am no more fundamentalist when I say evolution is true than when I say it is true that New Zealand is in the southern hemisphere. We believe in evolution because the evidence supports it, and we would abandon it overnight if new evidence arose to disprove it. No real fundamentalist would ever say anything like that. It is all too easy to confuse fundamentalism with passion. I may well appear passionate when I defend evolution against a fundamentalist creationist, but this is not because of a rival fundamentalism of my own. It is because the evidence for evolution is overwhelmingly strong and I am passionately distressed that my opponent can’t see it – or, more usually, refuses to look at it because it contradicts his holy book. My passion is increased when I think about how much the poor fundamentalists, and those whom they influence, are missing. The truths of evolution, along with many other scientific truths, are so engrossingly fascinating and beautiful; how truly tragic to die having missed out on all that! Of course that makes me passionate. How could it not? But my belief in evolution is not fundamentalism, and it is not faith, because I know what it would take to change my mind, and I would gladly do so if the necessary evidence were forthcoming.

Wie ein Kater nach zuviel Alkohol entsteht (Frohes Neues Jahr 2012)

Vielleicht eine für viele heute interessante Information: Die Auswirkungen von Alkohol aus dem Buch „Your Inner Fish“ von Neil Shubin

The way we perceive acceleration is based on yet another part of our inner ear, connected to the previous two. There are three gel-filled tubes inside the ear; each time we accelerate or stop, the gel inside the tubes moves, causing the nerve cells to bend and stimulate a current. The whole system we use to perceive position and acceleration is connected to our eye muscles. The motion of our eyes is controlled by eight small muscles attached to the side walls of the eyeball. The muscles contract to move the eye up, down, left, and right. We can move our eyes voluntarily by contracting these muscles each time we decide to look in a new direction; but some of the most fascinating properties of these muscles relate to their involuntary action. They move our eyes all the time, without our even thinking about it. (…) This motion is so commonplace that we take it for granted, but it is incredibly complex. Each of the eight muscles in both eyes is responding to the movement of the head. Sensors in your head, which I’ll describe in the next section, record the direction and velocity of your head’s movement. These signals are carried to the brain, which then sends out signals telling your eye muscles to fire. Think about that the next time you fix your gaze as your head is moving. This system can misfire, and misfires have much to tell us about our general well-being. An easy way to understand the inner ear–eye connection is to interfere with it. One way humans do this is to imbibe too much alcohol. Drinking too much ethanol leads us to do silly things because our inhibitions are lowered. Drinking way too much gives us the spins. And the spins often predict a lousy morning ahead, hungover, with more spins, nausea, and headache. When we drink too much, we are putting lots of ethanol into our bloodstream, but the fluid inside our ear tubes initially contains very little. As time passes, however, the alcohol diffuses from our blood into the gel of the inner ear. Alcohol is lighter than the gel, so the result of the diffusion is like the result of pouring alcohol into a glass of olive oil. Just as the oil moves around in the glass as the alcohol enters, so the gel inside our ear swirls. The convection wreaks havoc on the intemperate among us. Our hair cells are stimulated and our brain thinks we are moving. But we are not moving; we are slumped in a corner or hunched on a barstool. Our brain has been tricked. The problem extends to our eyes. Our brain thinks we are spinning, and it passes this information to our eye muscles. The eyes twitch in one direction (usually to the right) as we try to track an object moving from side to side. If you prop open the eyes of someone who is stone drunk, you might see this stereotypical twitch, called nystagmus. Police know this well, and often look for nystagmus in people whom they have stopped for driving erratically. Massive hangovers involve a slightly different response. The day after the binge, your liver has done a remarkably efficient job of removing the alcohol from your bloodstream. Too efficient, for we still have alcohol in the tubes in our ears. That alcohol then diffuses from the gel back into the bloodstream, and in doing so it once more sets the gel in motion: the spins again. Take the same heavy drinker whose eyes you saw twitch to the right the night before and look at him during the hangover. His eyes might still twitch, but in the opposite direction.

Neil Shubin führt dann an, dass diese Sinnesorgane auch bei Tieren vorkommen, insbesondere bei Fischen, die ähnliche Organe haben um zB Strömungen im Wasser festzustellen. Hätten diese damals eine Flüssigkeit verwendet, die bei Alkohol nicht dreht, dann hätten wir heute weniger Probleme nach viel Alkohol. Die Gleichheit der Systeme ist ein Indiz für unsere Abstammung durch Evolution von den Fischen (das Hauptthema des Buches, dass in dieser Hinsicht einiges an interessanten Informationen bereithält, sowohl zum Übergang vom Wasser zum Land als auch bezüglich der diversen Umformungen, die unsere Körper vom Fisch zum Landbewohner durchgemacht haben und der dabei verbliebenen Spuren.

Wer sich mit den entsprechenden Übergangen vom Fisch zum Land und den Spuren in uns davon beschäftigen möchte, dem sei das Buch empfohlen.

Im übrigen wünsche ich einen katerfreien Beginn und einen guten Verlauf des Jahres 2012!

P.S: Ein neues Jahr ist natürlich immer eine gute Gelegenheit das alte Jahr zu betrachten und zu planen, wie das neue Jahr laufen soll. Welche Themen oder Artikel fandet ihr im letzten Jahr besonders gut, welche Themen sollten mehr oder überhaupt behandelt werden, was werden die dringendsten Probleme im Jahr 2012 zwischen Männern und Frauen sein, was gibt es sonst interessantes?