Der mullerische Zwei-Schritt, oder warum Behe's „irreduzible Komplexität" Unsinn ist

"... ein System irreduzibler Komplexität könnte entstehen, indem Teile schrittweise übernommen werden, die anfänglich überflüssig waren, aber schließlich unverzichtbar werden ...."
William A. Dembski 2004, S. 24.

Einleitung

Michael Behe's Phrase "irreduzible Komplexität" ist, um es direkt zu sagen, einfach dumm — und hier ist der Grund.

Erstens glaubt Behe, dass "irreduzibel komplexe" Systeme nicht durch direkte, schrittweise darwinistische Mechanismen entstehen können. Allerdings erzeugen Standard-Gene-Prozesse diese Strukturen mühelos. Vor fast einem Jahrhundert wurden solche Systeme von dem Nobelpreis-verleihenden Genetiker H. J. Muller unter Verwendung der Evolutionstheorie¹. vorhergesagt, beschrieben und erklärt.

Zweitens ist der Begriff "irreduzible Komplexität" irreführend. Die Strukturen, die Behe als "irreduzibel komplex" bezeichnet, sind tatsächlich reduzierbar. Aus diesen Gründen, getrieben sowohl von akademischer Ethik als auch von wissenschaftlicher Genauigkeit, werde ich diese Strukturen fortan nicht mehr als "irreduzibel komplex" bezeichnen. Stattdessen werde ich den Ausdruck "Mullerian interlocking complexity" (MIC) verwenden, eine Terminologie, die der von Muller ähnelt.

Behe's fehlerhafte Argumentation

MIC ist ein einfaches Konzept. Ein System ist MIC, wenn seine Funktion verloren geht, wenn ein Teil entfernt wird². Behe behauptet, dass MIC-Systeme nicht direkt durch schrittweise Evolution erzeugt werden können³. Aber warum nicht? Behe's Berechnung läuft wie folgt:

• (P1) Direkte, schrittweise Evolution verläuft durch schrittweise Hinzufügung von Teilen.
• (P2) Nach Definition ist ein MIC-System, das ein Teil fehlt, nicht funktionsfähig.
• (C) Daher müssen alle möglichen direkten, schrittweisen evolutionären Vorläufer eines MIC-Systems nicht funktionsfähig sein.

Natürlich ist Behe's Argument falsch, da die erste Prämisse falsch ist: schrittweise Evolution kann auch durch das Ändern oder Entfernen von Teilen verlaufen. Somit haben wir folgende peinlich einfache Lösung für Behe's Rätsel.

Der Mullerian Zwei-Schritt

Zwei und nur zwei grundlegende Schritte sind erforderlich, um ein MIC-System schrittweise zu entwickeln, beginnend mit einem funktionsfähigen Vorläufer:

1. ein Teil hinzufügen
2. es notwendig machen

Das ist es. Nach diesen beiden Schritten wird das Entfernen des Teils die Funktion töten, doch das System wurde direkt und schrittweise aus einem einfacheren, funktionsfähigen Vorläufer erzeugt. Und genau das behauptet Behe sei unmöglich.

Als wissenschaftliche Erklärung ist der Mullerian Zwei-Schritt extrem allgemein und leistungsfähig, da er unabhängig von den Spezifika des jeweiligen Systems ist. Tatsächlich können beide Schritte gleichzeitig, in einem einzigen Ereignis, sogar in einer einzigen Mutation stattfinden. Die Funktion des Systems kann während des Prozesses konstant bleiben oder sich ändern. Die Schritte können funktionell vorteilhaft (adaptiv) oder nicht (neutral) sein. Wir müssen im Prozess nicht einmal natürliche Selektion herbeiziehen — genetische Drift oder neutrale Evolution reichen aus⁴. Die Anzahl der Möglichkeiten, ein Teil zu einer biologischen Struktur hinzuzufügen, ist praktisch unbegrenzt, ebenso wie die Anzahl der verschiedenen Möglichkeiten, ein System so zu verändern, dass ein Teil unerlässlich wird. Einfache, gewöhnliche genetische Prozesse können beides mühelos bewerkstelligen.

Beispiel 1: Die Steinbrücke

Ein klares Beispiel für das Konzept wird durch eine Steinbrücke gegeben. Betrachten Sie eine rohe "Vorläuferbrücke", die aus drei Steinen besteht. Diese Brücke überspannt den Bereich, der überquert werden muss, und ist somit funktionsfähig. Für den ersten Schritt des Mullerian Zwei-Schritts wird ein Teil hinzugefügt: ein flacher Stein oben, der alle Vorläufersteine bedeckt. Ob dies die Funktionalität der Brücke verbessert, ist irrelevant — es kann oder kann nicht, die Brücke funktioniert trotzdem. Für den zweiten Schritt des Mullerian Zwei-Schritts wird der mittlere Stein entfernt. Voilá, wir haben eine MIC-Brücke, da der letzte Schritt den oberen Stein für die Funktion notwendig gemacht hat.

Die Vorläuferbrücke: drei Steine.

Schritt #1, ein Teil hinzufügen: der obere Stein.

Schritt #2, es notwendig machen: den mittleren Stein entfernen. Wie versprochen haben wir nun eine MIC-Steinbrücke. Keiner der drei Steine kann entfernt werden, ohne die Funktion der Brücke zu zerstören.

Beispiel 2: Wie man Pentachlorphenol isst

Ein IC-System hat in Bakterien innerhalb der letzten 70 Jahre evolviert.

Fußnoten

1: H. J. Muller hat in zwei verschiedenen Artikeln, einem aus dem Jahr 1918 und einem aus dem Jahr 1939, M. J. Behe's "irreduzibel komplexe" Strukturen vorhergesagt und diskutiert. Diese Vorhersage wurde lange vor der Entdeckung des genetischen Materials oder vor dem ersten Anblick der Struktur einer "molekularen Maschine" getroffen.

"... so wurde allmählich eine komplizierte Maschine aufgebaut, deren effektive Arbeitsweise von der ineinandergreifenden Wirkung einer sehr großen Anzahl unterschiedlicher elementarer Teile oder Faktoren abhängt, und viele von den Merkmalen und Faktoren, die, wenn neu, ursprünglich lediglich ein Vorteil waren, wurden schließlich notwendig, weil andere notwendige Merkmale und Faktoren sich im Nachhinein so verändert haben, dass sie von den früheren abhängig wurden. Es muss daher folgen, dass das Wegfallen oder sogar eine geringfügige Änderung eines dieser Teile sehr wahrscheinlich das gesamte Getriebe tödlich stört; aus diesem Grund sollten wir erwarten, dass sehr viele, wenn nicht die meisten Mutationen zu letalen Faktoren führen ..."
Muller 1918 S. 463-464. (Betont im Original)

"V. Die Rolle der ineinandergreifenden und diffundierenden Genfunktionen bei der Hemmung der wahren Rückkehr der Evolution"

"... ein embryologischer oder physiologischer Prozess oder eine Struktur, die durch Genmutation neu entstanden ist, nimmt nach einmaliger Etablierung (mit oder ohne Hilfe der Selektion) später immer mehr am gesamten komplexen Zusammenspiel lebenswichtiger Prozesse teil. Weitere Mutationen, die entstehen, werden nun zugelassen, wenn sie nur im Einklang mit allen bereits vorhandenen Genen funktionieren, und von diesen weiteren Mutationen werden einige natürlich von dem neuen Prozess oder der betrachteten Struktur abhängig sein, um richtig zu funktionieren. Da sie so schließlich, sozusagen, in das intimste Gewebe des Organismus eingewebt werden, kann das einmal neuartige Merkmal nicht mehr ungestraft zurückgenommen werden und kann lebenswichtig geworden sein."
Muller 1939 S. 271-272.

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2: Behe hat seine Verwendung von "irreduzibler Komplexität" definiert:

"Mit irreduzibel komplex meine ich ein einzelnes System, das aus mehreren gut abgestimmten, interagierenden Teilen besteht, die zur Grundfunktion beitragen, wobei das Entfernen eines beliebigen dieser Teile dazu führt, dass das System effektiv aufhört zu funktionieren."
Behe 1996 S. 39.

"... 'irreduzibel komplex' bedeutet grob gesagt, dass, wenn man einen Bestandteil aus einem System entfernt, die Funktion verloren geht; ..."
Behe 2001 S. 686.

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3: Behe erklärt, warum er sich "irreduzibler Komplexität" als Hindernis für schrittweise Evolution vorstellt:

"Ein irreduzibel komplexes System kann nicht direkt (d. h. durch kontinuierliche Verbesserung der anfänglichen Funktion, die weiterhin durch denselben Mechanismus funktioniert) durch geringfügige, aufeinanderfolgende Modifikationen eines Vorläufersystems erzeugt werden, weil jeder Vorläufer eines irreduzibel komplexen Systems, der einen Teil fehlt, per Definition nicht funktionsfähig ist. Ein irreduzibel komplexes biologisches System, falls es eines gibt, würde eine starke Herausforderung für die darwinistische Evolution darstellen."
Behe 1996 S. 39.

"Irreduzibel komplexe Systeme scheinen sehr unwahrscheinlich durch zahlreiche, aufeinanderfolgende, geringfügige Modifikationen vorheriger Systeme erzeugt zu werden, weil jeder Vorläufer, der einen entscheidenden Teil fehlte, nicht funktionieren könnte. Die natürliche Selektion kann nur unter Systemen wählen, die bereits funktionieren, sodass die Existenz irreduzibel komplexer biologischer Systeme in der Natur eine starke Herausforderung für die darwinistische Theorie darstellt."
Behe 2002.

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4: H. Allen Orr hat Mullers Erklärung für "irreduzible Komplexität" in mehreren Artikeln in der Boston Review erklärt, die die Schriften von Behe und William Dembski kritisieren. Orr hat die Anpassungsmöglichkeiten im Muller'schen Zwei-Schritt-Prozess (d. h. Verbesserung der Funktion in jedem Schritt) betont. Der Mechanismus ist jedoch allgemeiner und erfordert nicht einmal Selektion, ein Punkt, den Muller selbst ursprünglich machte, 50 Jahre bevor die neutrale Evolution als wichtig für die molekulare Evolution erkannt wurde.

"Ein irreduzibel komplexes System kann schrittweise aufgebaut werden, indem Teile hinzugefügt werden, die anfänglich nur vorteilhaft sind, aber aufgrund späterer Änderungen unerlässlich werden. Die Logik ist sehr einfach. Ein Teil (A) erledigt anfänglich eine Aufgabe (und vielleicht nicht sehr gut). Ein weiterer Teil (B) wird später hinzugefügt, weil er A hilft. Dieser neue Teil ist nicht unerlässlich, er verbessert lediglich die Dinge. Aber später kann sich A (oder etwas anderes) so verändern, dass B nun unverzichtbar wird. Dieser Prozess setzt sich fort, während weitere Teile in das System integriert werden. Und am Ende des Tages können viele Teile alle erforderlich sein."
Orr 1996

"... schrittweise darwinistische Evolution kann irreduzible Komplexität leicht erzeugen: alles, was erforderlich ist, ist, dass Teile, die einmal nur günstig waren, aufgrund späterer Änderungen unerlässlich werden."
Orr 1997

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Referenzen