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GESCHICHTE DER BIOLOGIE

Die Geologie (10)

Die Geologie als Motor der Evolutionstheorie

Die Hauptschwierigkeit, die jeder Abstammungslehre im Wege stand, war die, dass die Arten sich offensichtlich nur langsam veränderten. In der Menschheitsgeschichte gab es keinen Fall, in dem sich eine Art in eine andere verwandelt hätte. Wenn ein solcher Prozess überhaupt stattfände, müsste er sich daher außerordentlich langsam vollziehen, vielleicht über Hunderttausende von Jahren erstrecken. Aber während des Mittelalters und noch zu Beginn der Neuzeit nahmen europäische Gelehrte die Bibel wörtlich und glaubten, das Alter der Erde liege bei wenigen tausend Jahren. Nach einer solchen Auffassung war ein Entwicklungsprozess schon aus rein zeitlichen Gründen nicht möglich.

Das Jahr 1785 brachte eine Änderung. Der schottische Arzt James Hutton (1726 - 97) betrieb Geologie als Hobby und veröffentlichte ein Buch mit dem Titel "Theorie der Entstehung der Erdoberfläche". In ihm machte er sich Gedanken, wie Wasser, Wind und Wetter langsam die Erdoberfläche verändert hatten. Er behauptete, dass solche gigantischen Veränderungen wie das Entstehen von Gebirgen, das Auswaschen von Flusstälern und so weiter nur in ganz großen Zeiträumen habe erfolgen können. Die Erde musste daher viele Millionen Jahre alt sein.

Diese neue Theorie über das Alter der Erde wurde zunächst heftig bekämpft. Man musste aber zugeben, dass dadurch die Fossilfunde, für welche sich die Biologen eben erst zu interessieren begannen, eine Erklärung fanden. Das Wort "Fossil" geht auf das lateinische Wort für "ausgraben" zurück. Es wurde ursprünglich auf jeden ausgegrabenen Gegenstand angewandt. Unter dem Ausgrabungsmaterial erregten aber diejenigen versteinerten Objekte die größte Neugierde, die Strukturen besaßen, welche denen lebender Organismen glichen.

Es erschien unwahrscheinlich, dass Steine gewisse Lebensformen rein zufällig nachbilden könnten. Daher glaubten die meisten Gelehrten, Fossilien seien auf irgendeine Weise zu Stein gewordene Lebewesen. Viele vertraten die Ansicht, dass sie Reste von Geschöpfen seien, die bei Noahs Flut umgekommen wären. Wenn dagegen die Erde so alt war, wie es Hutton annahm, konnten die Fossilien außerordentlich alte Überreste sein, bei denen die körperliche Substanz sehr langsam durch das sie umgebende steinige Material des Erdbodens ersetzt worden war.

Durch William Smith (1769 - 1839), einen englischen Vermessungsingenieur, der Geologe wurde, erhielt die Fossilienkunde neue Impulse. Bei der Vermessung von Kanälen (die damals überall gebaut wurden) hatte er Gelegenheit, Ausgrabungen zu beobachten. Er bemerkte, wie verschiedene Arten und Formen von Gesteinen in parallelen Ablagerungsschichten oder Formationen angeordnet waren. Weiter fiel ihm auf, dass jede Schicht ihre eigene charakteristische Form von Fossilüberresten hatte, die nicht in anderen Schichten gefunden werden konnten. Wie auch immer eine solche Schicht verlief und undeutlich wurde oder sogar dem Auge in das Erdinnere entschwand und erst viele Kilometer entfernt wieder auftauchte, sie behielt ihre charakteristischen Fossilien. Schließlich konnte Smith die verschiedenen Ablagerungen durch die darin aufgefundenen Fossilien identifizieren.

Wenn Huttons Ansicht richtig war, wäre es sinnvoll gewesen anzunehmen, dass die Schichten in der Anordnung aufeinander lagen, in der sie sich sehr langsam gebildet hatten, und dass eine bestimmte Schicht um so älter war, je tiefer sie lag. Wenn die Fossilien wirklich die Überreste von Lebewesen wären, dann müsste die zeitliche Ordnung ihrer Existenz durch die Ordnung der Schichten, in denen sie gefunden wurden, bestimmt werden können.

Die Fossilienfunde erregten die besondere Aufmerksamkeit des französischen Biologen Georges Leopold Cuvier (1769 - 1832). Cuvier untersuchte die Anatomie verschiedener Lebewesen, verglich sie sorgfältig und betrachtete systematisch alle Ähnlichkeiten und Verschiedenheiten. Dadurch begründete er die vergleichende Anatomie. Diese Studien versetzten Cuvier in die Lage, die notwendigen Beziehungen der Körperteile so genau kennen zu lernen, dass er aus der Existenz einiger Knochen die Gestalt anderer Knochen sowie die Art der zugehörigen Muskeln usw. ableiten konnte. Schließlich gelang ihm eine gute Rekonstruktion des ganzen Tierkörpers aus einer kleinen Anzahl von Teilen.

Es erschien natürlich, dass ein vergleichender Anatom auch an der Klassifikation der Arten Interesse bekundete. Cuvier erweiterte Linnes System, indem er dessen Klassen in noch größere Gruppen einteilte. Eine nannte er "Vertebraten", wie das schon Lamarck getan hatte, dagegen bezeichnete er den Rest nicht mit "Invertebraten". Vielmehr gliederte er diese in drei Gruppen: Artikulaten (Gliederfüßler) - Schalentiere mit Gelenken, wie Insekten und Krustazeen (Krebstiere) -, Mollusken (Schalentiere ohne Gelenke, wie Muscheln und Schnecken) und Radiaten (alles übrige).

Die größten Gruppen nannte er "phyla" (Einzahl "phylum", das Wort kommt aus dem Griechischen und bedeutet "Stamm"). Seit den Tagen Cuviers ist die Anzahl der Stämme vervielfacht worden, und man kennt bis heute im Tier- und Pflanzenreich zusammen mehr als drei Dutzend Stämme. Insbesondere ist der Stamm der Vertebraten auf einige primitive Tiere ohne eigentliche Wirbelsäule ausgedehnt worden und wird heute Stamm der Chordaten genannt.

Es war wieder sein Interesse an der vergleichenden Anatomie, durch welches Cuvier sein eigenes Klassifikationssystem auf jenen charakteristischen Eigenschaften aufbaute, welche Beziehungen der Strukturen und ihrer Wirkungsweise anzeigten, anstatt die oberflächlichen Ähnlichkeiten zu benutzen, die Linne leiteten. Cuvier wandte sein Klassifikationssystem hauptsächlich auf Tiere an. Im Jahre 1810 wurde es jedoch von dem Schweizer Botaniker Augustin Pyramus de Candolle (1778 -1841) auch auf Pflanzen übertragen.

Zwangsläufig dehnte Cuvier sein System auch auf Fossilien aus. Seinem erfahrenen Blick - er konnte ganze Organismen aus wenigen Teilen aufbauen - blieb es nicht verborgen, dass Fossilien nicht nur lebenden Organismen glichen. Sie besaßen Eigenschaften, die sie eindeutig dem einen oder anderen seiner Stämme zugehörig machten. Er konnte sie sogar in die Untergruppen ihres entsprechenden Stammes einteilen. Dadurch dehnte Cuvier biologisches Wissen bis in die weite Vergangenheit aus und begründete die Wissenschaft der Paläontologie, die vorgeschichtliche Lebensformen erforscht.

Die Fossilien schienen, wie sie von Cuvier gesehen wurden, Belege für eine Entwicklungslehre der Arten zu sein. Je tiefer und älter ein Fossil war, desto mehr unterschied es sich von den bestehenden Lebensformen. Einige Fossilien konnten in eine solche Anordnung gebracht werden, dass ein allmählicher Wandel erwiesen schien.

Da Cuvier ein frommer Mann war, konnte er die Möglichkeit evolutionärer Veränderungen nicht akzeptieren. Statt dessen nahm er den anderen Standpunkt ein, dass die Erde, obgleich sie sehr alt sei, periodisch Katastrophen durchgemacht hätte, die alles Leben ausgelöscht hätten. Nach jeder solchen Katastrophe würden neue Lebensformen erscheinen, die sich von den vorher existierenden vollständig unterschieden. Moderne Lebensformen (einschließlich derjenigen des Menschen) wären nach der letzten Katastrophe entstanden. Nach dieser Ansicht musste man keine evolutionären Prozesse annehmen, um die Fossilien zu erklären. Die biblische Geschichte, die nur auf die Zeit nach der letzten Katastrophe angewandt werden sollte, konnte somit unangetastet bleiben.

Zur Erklärung der Verteilung der Fossilien genügten nach Cuviers Auffassung vier Katastrophen. Als man aber mehr und mehr Fossilien entdeckte, wurden die Dinge immer komplizierter, und einige von Cuviers Anhängern postulierten schließlich nicht weniger als siebenundzwanzig Katastrophen.

Im Jahre 1830 begann der schottische Geologe Charles Lyell mit der Publikation eines dreibändigen Werkes "Grundlagen der Geologie", in welchem er die Ideen Huttons popularisierte, und er sammelte Beweismaterial zur Erklärung dafür, dass die Erde nur allmählich Veränderungen ohne Katastrophen unterworfen war. Die ständigen Untersuchungen an Fossilienfunden bestätigten Lyells Thesen. Sie schienen nicht den geringsten Anhaltspunkt für die Vernichtung allen Lebens zu ergeben. Einige Formen überlebten alle Perioden, für die Katastrophen angenommen worden waren. Tatsächlich haben einige der heutigen Lebensformen unverändert viele Millionen Jahre existiert.

Die Katastrophentheorie hielt sich eine Weile unter den Anhängern Cuviers, besonders in Frankreich. Aber nach dem Erscheinen von Lyells Buch begann dieser Glaube langsam auszusterben. Die Katastrophentheorie war die letzte wissenschaftliche Opposition gegen die Evolutionstheorie, und als sie zusammenbrach musste notwendigerweise auf irgendeine Art der Evolutionsbegriff formuliert werden. In der Mitte des neunzehnten Jahrhunderts waren die Umstände reif für eine solche Entwicklung, und der Mann, der sie zustande bringen sollte, war zur Stelle.

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