Freitag, 26. Februar 2010

Die Makroevolution in unseren Genen

Im Kampf zwischen Wissen und religiöser Beliebigkeit müssen wir uns eines deutlich vor Augen führen. Auch die Verrücktheit des wissenschaftfeindlichsten Kreationisten ist bloß endlich! Denn selbst dieser wird zugeben, dass die Wandelbarkeit innerhalb der Arten durch Beispiele wie der Unterschied zwischen Rauhaardackel und Bernhardiner recht eindrucksvoll belegt ist.

Der Kreationist wäre jedoch kein geifernder Kreationist, wenn er an dieser Stelle nicht pawlowlisch  reagieren würde und ein "Mikroevolution belegt nicht Makroevolution" in die verwunderte Welt hinausposaunt. Dabei soll mit Mikroevolution die Veränderung innerhalb einer Art und mit Makroevolution die Veränderung von einer Art zu einer anderen gemeint sein. Der tatsächliche Unterschied zwischen diesen beiden ist jedoch Null. Trotzdem möchte ich hier den wohl besten Einzelbeleg für Makroevolution vorstellen.


Da dieser Beitrag doch recht lang geworden ist, versuche ich den Gedankengang mal auf drei Sätze zu kondensieren. Verschiedene DNA-Sequenzen können das exakt gleiche Protein kodieren. Vergleicht man nun DNA-Abschnitte verschiedener Arten, die das gleiche Protein kodieren, findet man eine mit dem Zufall nicht erklärbare Übereinstimmung. Diese funktional überflüssige Ähnlichkeit in der DNA, lässt sich einfach mit der gemeinsamen Abstammung der Arten erklären.

Redundanz in der Aminosäurenkodierung

Um das ganze möglichst verständlich zu machen, fangen wir also mit einer kurzen Wiederholung von Schulwissen an. Bekannterweise ist die DNA Träger der Erbinformation, welche im Alphabet der DNA-Basen geschrieben ist. Dieses Alphabet besteht aus vier Buchstaben: A(denin), C(ytosin), G(uamin) und T(hymin).

Jeweils drei DNA-Basen kodieren eine eiweiserzeugende (proteinogene) Aminosäure. So kodiert zum Beispiel das DNA-Triplett CUA die Aminosäure Leucin. Mit dieser Information können wir bereits angeben, wie viele verschiedene (proteinogene) Aminosäuren also maximal kodiert werden könnten. Wir haben drei Plätze im Triplett zur Verfügung und auf jeden Platz haben wir die Wahl zwischen vier DNA-Basen. Macht also 4*4*4 = 64 potentiell verschiedene Aminosäuren.

In den Lebewesen findet man allerdings nur 20 verschiedene Aminosäuren - genannt die kanonischen. Tatsächlich kann eine Aminosäure durch mehrere Tripletts kodiert werden. Das oben bereits erwähnte Leucin kann durch sechs verschiedene kodiert werden; nämlich: CUU, CUC, CUA, CUG, UUA und UUG.

Womit wer dann bereits bei der ersten und meines Erachtens auch entscheidenden Zutat für den hier dargelegten Beleg sind. Verschiedene DNA Sequenzen können die selben Aminosäuren kodieren. Wenn ich also im Gen, welches zum Beispiel Hämoglobin kodiert, den für ein Leucin verantwortlichen DNA-Abschnitt CUU mit UUG austausche, entsteht exakt dasselbe Protein! Dieses ist natürlich genau so funktionstüchtig, wie das ursprüngliche.

Übereinstimmung in den Genen zwischen den Arten

Cytochrom c ist ein Protein, dass bei Energiegewinnung eine entscheidende Rolle spielt und bei allen (!) Lebewesen vorkommt. Cytochrom c besteht aus etwa 100 Aminosäuren und könnte insgesamt von 10^46 (1 mit 46 Nullen) verschiedenen DNA-Sequenzen kodiert werden. Im Prinzip wäre es damit also möglich, dass das Gen für die Cytochrom c Herstellung bei jedem einzelnen Lebewesen anders aussähe und es würde trotzdem ohne auch nur mit der kleinste Beeinträchtigung leben können. Wären die Arten unabhängig von einander entstanden, so würde man erwarten, dass die entsprechenden DNA-Sequenzen zwei beliebiger Arten an ein oder zwei Stellen übereinstimmen und der Rest anders wäre.

In der Natur findet man jedoch das genaue Gegenteil vor. So unterscheidet sich das Gen für die Cytochrom c Herstellung bei Menschen und Schimpansen gerade mal an vier Stellen, obwohl es 10^46 verschiedene, aber funktionell gleichwertige Möglichkeiten gäbe. Beim Vergleich anderer Arten gilt ähnliches, wobei sich die Gene für Cytochrom c um so ähnlicher sind, je näher die Arten verwandt sind.

Übrigens gilt diese Feststellung nicht nur für das Protein Cytochrome c, sondern auch für viele andere Proteine (Hämoglobin zB).

Fazit

Diese im Prinzip absolut unnötige Übereinstimmung der Gene lässt sich recht einfach mit der gemeinsamen Abstimmung der Arten erklären. Während der Vererbung wird die Erbinformation nämlich nicht Triplett um Triplett an den Nachkommen weitergegeben, so dass die DNA-Basen vollkommen anders aussehen könnten. Vielmehr wird die DNA Base für Base vererbt, so dass die redundante Kodierungsinformation der Nachkommenschaft erhalten bleibt.

Damit wäre die gemeinsame Abstammung der Arten belegt und somit auch zwingend die Makroevolution. Wenn alle Arten den gleichen Vorfahren haben und heute verschieden sind, müssen sich die Arten gewandelt haben. Letzteres ist die Definition der Makroevolution.