Die Evolution wird manchmal dafür kritisiert, keine vorhersagende Wissenschaft zu sein und keine Naturgesetze zu haben. Dies bezieht sich auf die Frage, ob Wissenschaft sich wie Physik verhalten sollte (siehe den Abschnitt zur Natur der Wissenschaft), doch beide Fragen werfen ein allgemeineres Thema auf.
Das führt zur Frage, ob Erklärungen natürliche Gesetze verwenden müssen und was Erklärungen überhaupt sind?
Eine Theorie zur Erklärung wird als die nomologische deduktive (ND)-Theorie bezeichnet, oder weniger prätentiös als die hypothetisch deduktive Theorie. Aufgrund der Philosophen Karl Popper und GC Hempel [vgl. Dray 1966, insbesondere der Aufsatz von A Donagan] hat sie die Form:
Die Idee ist, dass wenn das zu erklärende Ding eine logische, deduktive Konsequenz der Prämissen und der universellen Gesetze ist, dann haben Sie es erklärt. Sobald Sie eine Theorie dieser Form haben, können Sie vorhersagen, dass ein Phänomen auftreten wird, wenn die Anfangsbedingungen stimmen, basierend auf den universellen Gesetzen der Physik, Chemie, etc.:
Es gibt eine Version, die statistische Annahmen verwendet und induktive Argumente zulässt, anstatt die Erklärung auf deduktive Argumente zu beschränken, die als statistisches induktives Modell (SI) bezeichnet wird, aber wir können es hier sicher ignorieren.
Die Vorhersage ist eine deduktive Konsequenz einer wahren Theorie und korrekter Messungen. Da die Evolution keine Vorhersagen dieser Art treffen kann und tatsächlich jedes Ergebnis mit der Theorie vereinbar ist, behaupten ihre Kritiker, die Evolution sei keine vollständige Wissenschaft (siehe den Abschnitt über die Tautologie der Fitness).
Jedoch gibt es Probleme mit dieser stark idealisierten Sichtweise der wissenschaftlichen Erklärung, und ohnehin werde ich argumentieren, dass dies die Evolution nicht beeinträchtigt.
Jede Menge von Gesetzen sind idealisierte Vereinfachungen. Um vorherzusagen, wo sich ein Planet in 10.000 Jahren befinden wird, müssen Sie viele Dinge ignorieren, wie zum Beispiel die sehr kleinen Körper, den Einfluss entfernter Sterne und Galaxien, Reibung durch den Sonnenwind und so weiter. Und es funktioniert, in gewissem Maße. Aber dieses Ausmaß ist immer noch real. Sie können nur wenige Meter danebenliegen, aber Sie werden danebenliegen, aufgrund dieser ignorierten Komplikationen. Physikalische Systeme dieser Art sind stabil, insofern die Anfangsbedingungen das Ergebnis nicht stark beeinflussen.
Die Evolution ist nicht wie diese Systeme. Sie ist hochgradig empfindlich gegenüber den Anfangsbedingungen und den Randbedingungen, die sich im Laufe der Evolution ergeben. Man kann nicht mit einem vernünftigen Maß an Genauigkeit vorhersagen, welche Mutationen entstehen werden, welche Genotypen rekombinieren werden und welche anderen Ereignisse die Art und Weise stören werden, wie sich Arten im Laufe der Zeit entwickeln. Darüber hinaus sind die sogenannten „Gesetze" der Genetik und andere biologische Regeln keine Gesetze. Sie sind Ausnahmen. Wörtlich. Für jedes Gesetz, bis hin zum sogenannten „zentralen Dogma" der Molekularbiologie, gibt es mindestens eine Ausnahme.
Und doch kennen wir die Eigenschaften vieler biologischer Prozesse und Systeme gut genug, um vorherzusagen, was sie tun werden in Abwesenheit anderer Einflüsse. Dies wird im Labor täglich bewiesen. So haben wir in der Biologie das extreme Ende des Kontinuums dessen, was wir in der Physik am anderen Ende haben. Der Unterschied liegt im Grad, nicht in der Art. Und immer mehr entdecken Physiker Systeme, die ähnlich instabil und empfindlich sind. In der Physik kann man nicht vorhersagen, was eine kleine Anzahl von Molekülen in einer Flamme oder in einem großen Gasvolumen tun wird, zum Beispiel. Und während das Wetter nicht im feinen Detail für sehr lange vorhergesagt werden kann, kann man das Wetter der vergangenen Woche durch die Anfangsbedingungen und die Gesetze der Thermodynamik usw. erklären, nachdem es stattgefunden hat.
Wenn Sie die Standardform biologischer Erklärung betrachten, hat sie dieselbe Struktur wie eine physikalische Erklärung. Sie unterscheidet sich lediglich in zweierlei Hinsicht. Erstens können Sie bei wilden Populationen 'fremde' Einflüsse nicht im Voraus isolieren. Zweitens können Sie keine Vorhersagen weit über den unmittelbaren kurzfristigen Zeitraum hinaus treffen (daher kann niemand die Zukunft der Evolution einer Art vorhersagen). Obwohl eine Reihe von Experimenten durchgeführt wurden, um Selektionshypothesen durch Vorhersagen zu testen, wie beispielsweise die Studien an Finken auf den Galapagos-Inseln durch die Grants, nehmen Erklärungen in der Evolution meist folgendes Format an:
Anders ausgedrückt, es handelt sich um Retrodiktionen, nicht um Vorhersagen. Der einzige formale Unterschied zwischen dies und der gleichen Form in der Physik besteht darin, dass das Tempus unterschiedlich ist. Diese Anwendung des nomologischen-deduktiven Modells auf historische Fälle wird als covering law Modell bezeichnet [Dray 1957, 1966].
Also ist die Physik nicht wirklich eine andere Art von Wissenschaft als die evolutionäre Biologie, außer in einigen Belangen der Bequemlichkeit bei Experimenten und dem Grad der Stabilität der Systeme, die sie manchmal erklärt, und nicht immer dann.
Erklärungsmuster auf Basis von Deckungsgesetzen können unter bestimmten Umständen verwendet werden, um Anfangsbedingungen retrodiziert zu bestimmen. Wenn Sie wissen, was derzeit als Beweismaterial vorliegt, und Sie Gesetze besitzen, die diese Ergebnisse erzeugen, können Sie manchmal vorhersagen, was gefunden werden wird:
Beispielsweise wissen Sie, dass bestimmte Merkmale von Ameisen abgeleitet sind (nicht im ursprünglichen Vorfahren vorhanden). Sie verfügen über allgemeine Gesetze der Evolution, die die von Ihnen beobachteten Phänomene erklären (tatsächliche Ameisen heute und im Fossilbericht). Daher sagen Sie voraus, dass eine bestimmte Übergangsform gefunden werden wird. Wenn dies der Fall ist, haben Sie eine echte Vorhersage getroffen.
Unter welchen besonderen Bedingungen kann dies geschehen? Nun, zunächst einmal: Wenn Sie ein deduktives Argument haben, wonach „wenn A, dann B", können Sie nicht sofort aus der Existenz oder Wahrheit von B auf A schließen. Es könnte etwas anderes gewesen sein. B könnte eine virtuelle Unendlichkeit möglicher Ursachen haben. Bevor Sie eine solche Retrodiktion vornehmen können, müssen Sie den Bereich eingrenzen. Das heißt, Sie müssen die Gültigkeit bestimmter theoretischer Modelle annehmen, bevor Sie die Retrodiktion/Vorhersage vornehmen können. Auf der anderen Seite, wenn Sie eine solche Behauptung aufstellen und sie sich bestätigt, haben Sie Ihr Modell sicherlich gestärkt.
Schließlich sei angemerkt, dass das ND-Modell nicht ausgereift genug ist, um alles Wichtige über wissenschaftliche Erklärungen zu erfassen. Viele wissenschaftliche Erklärungen beruhen nicht auf Gesetzen, sondern auf Propensitäten, das heißt, der Wahrscheinlichkeit, sich auf eine bestimmte Weise zu verhalten. Und viele völlig nützliche und anerkannte wissenschaftliche Erklärungen sind nicht deduktiv, sie sind induktiv. Das heißt, das wahrscheinliche Ergebnis der Anfangsbedingungen und der Gesetze ist keine rigorose Deduktion, sondern eine Induktion mit all den Problemen, die diese mit sich bringt. Dennoch, das ist es, was die Wissenschaft tut, ob Philosophen das mögen oder nicht (vgl. Franklin 1997).