Christian de Duve (2010) - Natural Selection and the Future of Life (Lecture + Discussion)

Good afternoon. It’s a tremendous pleasure to see so many young people to take the time in this hot weather to listen to this very old man. I appreciate it very much and I’ll tell you at the same time I have a few very old friends, not as old as I am but who are here and I want to greet them and say how touched I am that, Manfred Eigen and Ruthild, who are very old friends, took the trouble to come here. I want to correct 2 little mistakes, one that was made in the program and one that maybe was made in your head. In the program they say my Nobel Prize goes back to 1964, I’m not that old, ’74. The young lady that you just found there, I’m sorry to say is not my girlfriend, she’s my granddaughter (laugh). Ok so I’m going to give a very informal talk, this is not the kind of formal lecture. And so if there is a question please don’t worry to interrupt me. I’m going to cover a lot of ground which means I’m going to leave many important questions untouched, and so if there is a question you wish to ask don’t bother. So let me first show you my first slide, I hope it works. So what you see is a time scale, it's billions of years before the present, that’s 4 billion years ago, up to the present. The Big Bang was, according to the latest estimates, 13.7 billion years ago. So this is almost 10 billion years after the Big Bang. In fact this is half a billion years before the birth of the solar system, And 4 billion years is the first time in the history of the solar system that our planet became physically able to bear life. It had liquid water, it had mild temperature and so it was physically able to bear life. And at least half a billion years later and probably earlier than that, there was life. Life in the shape of small microbes, bacteria, I call them bacteria, specialists will call them prokaryotes, that is organisms that are made of a single cell and very small, not the big organisation. And bacteria have survived and evolved all this long time and today there are billions of different kinds of bacteria on earth today. And this lasted for a very long time, until about 1½ billion years later when, you see, 2 billion years ago, that’s 1½ billion years of bacteria life, then a new kind of cell appeared which we call eukaryotes. These are much bigger than bacteria, they have a nucleus, they have different cell organelles, mitochondria, endoplasmic reticulum, lysosomes, peroxisomes. They have all complicated structures and organs of ourselves also. And first of all there were single cells, organisms which we call protease, I mean me and others, with just a single cell, like bacteria but more complicated and bigger. And then it took another 1 billion years before the first multi cellular organisms. The first organisms made of more than one cell appeared 2½ billion years after the origin of life. It took 2½ billion years before cells decided that they could do better things if they got together than if they were alone. And so the first multi cellular organisms were the plants, they were followed by the fungi, mushrooms and things like that. And then 600 million years ago, which is a long time ago, but which is very late in the history of life, you have the first animals. The first invertebrates, the sponges, the jelly fish and others. And then we get to crustacean and molluscs etc. And then 600 million years ago you had the first, I forget it’s probably 7 or 8, the first fish, anyway it doesn’t really matter. You have the first vertebrates and the first marine vertebrates, the fish. And then they were followed by the amphibians which were the first animals in this line to, in the vertebrate line to come on earth. And then they were followed by reptiles, the reptiles gave rise to the birds and to the mammals and then among the mammals, 60 million years ago, And that is the whole history of life as we know it today. Now if you were living let us say 400 years ago, that’s a very short time in this history, that’s the time of Galileo, if you were living at that time you would know nothing of this history, all you would know is the end result. You’ll know all those organisms that survived at that time and you wouldn’t even know about the protease and bacteria because 400 years ago the microscope had not yet been discovered. So all this has been known since the last 400 years ago. And now I can tell you that we have not only all the information but the proof, the proof that in fact all these organisms, including humans, are derived from a single ancestor. A single ancestral cell, a single ancestral organism out of which all that lives today or that we know that lives today has been derived by evolution. Now I’m saying that the proof is there and if some of you question this statement I’m willing to give you the proof. But since this is so clearly demonstrated and should be known by all of you, I don’t think it's necessary but I have some evidence that I can show but I don’t want to waste time demonstrating something that I think everyone knows, at least everyone who has a scientific education. No objection? Ok so let’s continue. The existence of biological evolution was of course defended by Charles Darwin, you know, last year was the Darwin year. It was the 200 anniversary of his birth in 1809 and the 150th anniversary of the publication of his book, But Darwin did not discover evolution, evolution was discovered by another Darwin, Erasmus Darwin, who was the grandfather of Charles. And not only by Erasmus Darwin but even before Erasmus Darwin, by Lamarck, a French biologist who is really the father of evolution, together with Darwin’s grandfather. And Lamarck is famous today because he defended a different theory, the theory of acquired characters, which is different from the theory of natural selection, that Darwin proposed to explain evolution. But I think we should not forget that Lamarck was a very great biologist and he was really, maybe with Erasmus Darwin, the father of what he called le transformisme, the theory that all living organisms derive by evolution from a single ancestral form. But, as you all know, Darwin is particularly famous, or should be particularly famous for having proposed, together with another British biologist called Wallace, proposed natural selection as the mechanism of evolution. Now natural selection is not the only mechanism, there are other mechanisms that I don’t have time to go into but certainly natural selection is the most important mechanism of evolution and it’s certainly demonstrated as playing a very important role in evolution and a major role in evolution. So I would like to spend a few minutes discussing natural selection with you and some aspects of natural selection that I think are particularly important. Now I’m going to try to recall to you how Darwin came to the concept of natural selection. Well, it all starts with heredity. Now, heredity has been known, you know, in the bible they even know about heredity, that children inherit some characters from their parents. So heredity has been known for a very long time. And Darwin of course knew of heredity like everybody else in his days. But he didn’t know the mechanism of heredity. There were laws of heredity that had not been discovered by Mendel, that’s 1868, of course DNA had not been discovered, that’s 1953, and so on. So that is very recent, but the concept of heredity was known to Darwin and it was very important to him. And of course heredity depends on replication, reproduction, that’s why we call it reproduction because every generation reproduces properties inherited from the father, the mother, the ancestor, so heredity is the mechanism whereby information that is inscribed in the parents is transmitted to the children. So it involves copying, replication. Now, you’ve all used the copier and you’ve all done some copying and you know that many times, if you’re lucky, you get perfect copies. And if you get perfect copies, that means that from generation to generation the same information is reproduced. Ok, now, that is the basis of genetic continuity. Genetic continuity is the product of perfect copying generation, generation after generation. But nothing is perfect in this world as you know and some, from time to time, for all kinds of reasons, imperfect copies are made, I won’t say mistakes because it maybe for different reasons than mistakes but you get imperfect copies. And the consequence of imperfect copies is variation. And Darwin was very aware of variation because that has been a very important point in his reasoning. He knew variation because, he was impressed with variation because of the work of artificial selectors, that people who tried by selecting the progenitors to create horses that run faster than other horses, cows that gave more milk, wheat that would grow faster or in cooler climates and so on, the artificial selectors used existing inherent variation and they just played with it to take advantage of natural variability to select what they wanted. They selected with a goal in mind, the goal being the cow that gave more milk or a horse that would run faster than another horse. And so Darwin went further, he applied the concept that variation would lead to competition. If you have variants who are competing for the same limited resources, then you get competition for resources. And he borrowed this concept, the struggle for life, the concept of struggle for life from Thomas Malthus who was a late 18th century economist, a biologist, and Malthus, I will speak of him later, maybe at the end of my talk. Malthus defended this idea that if you have too many people and limited resources the people will grow up to the point where they will start struggling, competing with each other to survive. And so Darwin borrowed the concept of struggle for life from Malthus. And he came to the conclusion that if you get competition for limited resources, automatically, and obligatorily those best equipped to survive and to reproduce under the existing conditions, must obligatorily emerge. And that is what he called natural selection. This is selection without a goal, this is not like the selection of the breeders who try to select cows that give more milk, this is not a cow that gives more milk, it’s a cow that produces, that survives better under the conditions and makes more little cows. And that’s natural selection instead of artificial selection. So you can see how Darwin’s thinking was modelled and influenced by his experience and by the writings and the thinkings of others who influenced him very much. Alright, now, one very important point about natural selection is here: What causes the imperfect copies? And here already Darwin defended this theory and this is demonstrated by everything we know today, it’s a chance, chance is responsible for the imperfect copies. When I say chance I mean accidents. There may be all kinds of accidents, maybe just the machinery that copies DNA in the organism makes a mistake, it happens very rarely. One time in one billion which is really, you know if you have a typist who makes one mistake in one billion, she can copy the oxford dictionary 100 times and make one mistake, so that’s really very accurate. But even so DNA copying does go with mistakes and those mistakes are responsible for some of the variation. Also you can have chemical injuries to the DNA, physical injuries by radiation, mutagenic substances and so on. So all kinds of causes will cause, will be responsible for the imperfect copies in reproduction. But all those causes are accidental and more clearly they are unrelated to the end result, that is they are not directed toward a goal, unlike the artificial selectors who will take into account a goal, an aim, cows that give more milk. Now, in this case these are chance occurrences, accidental occurrences that have nothing to do with the final result. And this leads us to intelligence design, you’ve I’m sure heard of intelligent design and intelligent designers, unlike creationists accept evolution or at least to some extent, they accept the concept. You know the creationist will not accept evolution because they will accept the account as given in the bible and therefore they say that’s, evolution is not in the bible, therefore it’s not true. Well I notice that we didn’t have to discuss that point but intelligent design is a more subtle kind of theory, it does accept evolution or some parts of it but it says there are some steps in evolution that cannot be explained simply by accidental changes and natural selection. Some changes must have been guided by some outside influence, they will not name that influence, some will call it god, some say just some extra material influence that will guide the change in a given direction. And I will I think probably come back to this. But today let me just say that we in science do not accept intelligent design for a very simple reason, there are many other reasons, I can, for instance I can tell you about some of their arguments. They will tell you, well, you can’t go from a reptile to a bird without some changes designed by somebody who knows that it’s going to become a bird. I can tell you about their arguments and show where they’re wrong. But what I want to tell without going into any detail, is that intelligent design is not a scientific theory, period. It has nothing to do with science, because in science we start from a premise, a hypothesis, a postulate, it doesn’t have to be true, we don’t make statements about it being true, but we just say we take as hypothesis that the world as we see it can be explained in natural terms, can be explained in terms of physics and chemistry, that is the working hypothesis. And no scientist, at least not this kind of scientist will affirm that this is true, that the world is explainable, that is for the future to prove or to disprove. But that is my hypothesis, things can be explained because if I say no, things cannot be explained or some thing cannot be explained, as the defenders of intelligent design say, they say this cannot be explained, I say that’s not science. If you tell me that something cannot be explained, I shut my laboratory, I don’t have to work because if it can’t be explained why should I spend time to try and find an explanation. So it’s just to say this is not explainable, is leaving the field of science, is leaving the conceptual framework within which we do scientific research. If we do scientific research it’s not because we believe in something, some do, but it’s not necessary, it’s because we take as a postulate, as a hypothesis that things can be explained. And so I would say that so far the results have been very encouraging, for those who believe that things can be explained, well when you look just at the last 50 years and see all that was not known when I started my career and all that has become, that has been explained in the last 50 years, by people who just went into their labs and did experiments and observations on the basis that things can be explained. I mean they’ve been very productive. So I would say that on the whole this encourages us scientists to continue to work on the basis of this hypothesis. There is a lot left to be explained. Maybe some day we’ll run into something that cannot be explained, if this happens well future scientists will see it. But so far we haven’t reached that stage at all. Now there are a couple more things that I want to say about natural selection. Let me see what’s the time, at what time did I start, 2.30, I won’t use too much time I promise. But one more thing, unfortunately this is not a very good slide but the important thing is really what you see in the middle. It’s the lottery, the evolutionary, it’s a picture which is supposed to present the evolutionary lottery. And so just to summarise what we have seen before, you have chance, who creates the variation which we call mutation, so you have all kinds of different mutations and then you have one that comes out and is selected and that’s the one that will survive best or produce progeny best under the prevailing conditions. So this is another picture of the evolutionary lottery by natural selection. Now there are a few additional details that I want to point out on this picture, I’m sorry it’s so bad but it doesn’t matter. First of all as I already mentioned, chance is responsible for the mutation, there is no design, its just accidental, ok we’ve seen that. Now another very important point is that the selection depends on the prevailing conditions. Now that is clearly part of natural selection. Those organisms or mutants who compete, that are best adapted, best able to survive and to produce progeny, especially to produce progeny, under the prevailing conditions, will emerge. But this depends on the prevailing conditions. If for instance we are going to the ice age and the temperature is getting colder and colder and colder, those who will emerge will be those best able to cope with very cold weather. But if the weather is getting warmer and warmer and warmer, you will have a different kind, which will emerge. So the emergence depends on the prevailing conditions, that’s an extremely important point. The second important point which is maybe not quite clear on this graph is that selection can work only on those mutants that have been offered to it by chance. There could be many other possible mutants who maybe might be better able to resist cold or to resist very hot weather and so on. There may be other mutants who will be much better able to resist under the prevailing conditions than the one that is selected. But if that particular species is not present in the sample offered by chance to the lottery, it will not come out. So the result of natural selection depends on what kind of sampling chance offers to evolution, to natural selection. Now the general attitude of evolutionists, let us say up to 25 years ago was that chance would offer only a very small subset of all the possible variants for competition, only a very small subset because there are so many billions and billions of possible, chance can possibly not produce so many billions and therefore what we get in reality is a small subset of all the possible ones. And the evolutionists who claimed this theory, who defended this theory went further and they said well this means that if it had to start all over again, a different set would emerge because chance would probably offer a different subset of all the possible, because this is chance so you will not repeat the same selection of a few small numbers in a big population. And therefore every time you start again you get a different subset offered by chance and therefore a different organism that will be selected by natural selection. And this theory was defended by many famous men: Jacques Monod, who won the Nobel Prize in biology, I think it was ’65 or something like that, together with Jacob and Lwoff. In his famous book,“Le Hasard et la Nécessité”, “Chance and Necessity”, he defended this theory and he said that chance and chance alone has ruled the whole process of evolution. Some famous American evolutionists, Ernst Mayr who is German originally, Stephen Jay Gould and many others have defended the same theory. Gould is well known for his tape analogy, he says you run the tape back to its origin and you let it run again, its not a very good picture anyway, you’ll get a different story. So all that, they defended the theory that I had called in earlier books, “The Gospel of Contingency”. That is the whole history of life, that I summarised at the beginning of this talk, the whole history of life is something that could not be repeated anywhere, has been ruled completely by contingency, by chance, it’s not reproducible. But they never considered the possibility, probably because they said it was very improbable, that the lot offered by chance to selection would include most of the possible variants, that you would get in fact an almost complete subset or set of possible. If you get that then the result of natural selection is reproducible, it’s obligatory. If you have the same set of possible mutants offered by chance then you will have the same kind of organism selected by natural selection. And you’ll say well this is not possible, chance cannot possibly offer so many variants, well in fact yes, the answer is yes, chance does often provide an almost complete set. And there is a lot of proof. And now a new generation of evolutionists, Richard Dawkins, Simon Conway Morris, have come up with a completely different theory and they claim that indeed if you should start all over again you’ll get the same result. And they will give you as proof, as arguments supporting that statement the very frequent occurrence of what is called convergent evolution, evolutionary convergence. Let’s say you have 2 lines evolving completely separately, one in Australia and the other one in Brazil and they evolve for hundreds of millions of years, completely separately but they meet the same challenges and what has been found in more and more cases is that organisms that evolve separately but meet the same challenges, develop the same responses to those challenges. If you have ant eaters, they look the same all over the world, even though they’re not related and so on. And they will, I cannot give you all the detail, I’m not an expert on this but they will, they tell you and I think their arguments are very important and its very important to mention that this is defended by 2 British evolutionists, maybe many others but I mention Dawkins and Conway Morris because I know them personally, I know their books and they wrote very, very beautiful books. But what is interesting is that for some very, I think important reason, their attitude is purely scientific and has nothing to do with religion or ideology. Dawkins is a militant atheist, Conway Morris is a practicing Christian. And so they do not share the same views on religion but they do agree on scientific grounds and I think that strengthens their theory. Now let me tell you, I’m not an expert on this, you know I am just an onlooker, I try to think about it but in my very simply way, but I try to understand and to share what I think I’ve understood, probably wrongly, with the people who come and are kind enough to listen to me. And so what I’ve done is very modestly I made some calculations. To find out how chance can be converted to necessity. How chance is not incompatible with inevitability. And what you see here, you know are a number of games of chance. Toss of a coin, pile ou face, toss of a dice, 6 faces, roulette 36, lottery 7 digits and this is, I will talk about it later, point mutations in DNA. Now this is the probability of getting one result in a single test. Well toss of a coin it’s 1 in 2, pile ou face, heads or tails, toss of a dicee it’s 1 in 6, you have 6 faces on the dice. And this goes on, roulette is 1 in 37, if you have 1 zero in the roulette, the lottery was 7 digits, it’s 1 in 10 million. Now what I calculated here is how many times you have to try to get whatever result you want with 99.9% probability. So how many times do I toss a coin to get heads, well if I do it 10 times I have a 99.9% probability that heads will come out at least once, is that clear. With a dice 1 in 6, if I roll the dice 38 times there is a 99.9% probability that number 5 will come up at least once. At roulette it’s 250 times, you have to play number 8 250 times and you have 99.9% probability of winning. And with the lottery ticket, you have a 7 digit lottery ticket and you have a 99.9% chance of winning if there are 69 million drawings, 69 million drawings, of course the lottery won’t give you that chance because they won’t make any money if they gave you that probability, they give you only one. But it just shows you that in fact if you provide a number of opportunities equal to something like 7 times the inverse of the probability of a single shot you get a 99.9% recovery. Alright now point mutations, this is a calculation that I made. You have a DNA sequence and in this DNA sequence you have a given nucleotide changed say A for instance is changed to say G, A to G, that is what is called the point mutation, you have one replacing one other. Alright so that is the probability of getting a point mutation, well due to mistakes, you know not to accidents but just to replication mistakes, well it’s whatever here, one in 3 billion per cell division. Now this means that to get a given point mutation, A to G in a given site of a given gene with a 99.9% probability you need 20 billion cell divisions. Now you may think that’s a lot, 20 billion cell divisions before you get a given point mutation with a 99.9% probability, in fact 20 billion cell divisions is not that much. It’s the number of cell divisions that will take place in your bone marrow in about 2 hours. In about 2 hours just replacing your red blood cells has involved 20 billion cell divisions and therefore the chance of a single point mutation in a given site is 99.9%. So you’ll tell me how come we get so many perfect copies, because you know if so many mistakes are made just in 2 hours in my bone marrow, how do I survive. How did this man survive 92 years with all those mistakes and it’s a good question. And we survive because we have mechanism for correcting the mistakes, we have all kinds of correction mechanisms to repair the mistakes that are made in our DNA. And many genetic deficiencies are associated with some defect in our ability to repair mistakes. Ok so, so much for natural selection.

Guten Tag. Es ist mir eine riesige Freude, so viele junge Menschen zu sehen, die sich bei diesem heißen Wetter die Zeit nehmen, diesem alten Mann zuzuhören. Ich bin dafür sehr dankbar, und ich werde Ihnen auch sagen, dass ich einige sehr alte Freunde habe, nicht so alt wie ich selbst, doch die ebenfalls hier sind. Ich möchte Sie begrüßen, und Ihnen sagen, wie sehr es mich berührt, dass Manfred Eigen und Ruthild, die beide sehr langjährige Freunde sind, sich die Mühe gemacht haben, hierher zu kommen. Ich möchte zwei kleine Fehler korrigieren: einen, der sich in das Programm eingeschlichen hat, und einen, den Sie möglicherweise in Ihrem Kopf gemacht haben. Im Programm steht, dass ich den Nobelpreis im Jahre 1964 bekommen hat. So alt bin ich noch nicht. Es war 1974. Und die junge Dame, die Ihnen da gerade begegnet ist, ist leider nicht meine Freundin, sondern meine Enkelin (Lachen). Ok. Ich werde also einen informellen Vortrag halten. Dies ist keine formale Vorlesung. Wenn Sie also eine Frage haben, scheuen Sie sich nicht, mich zu unterbrechen. Ich werde über eine Vielzahl von Themen sprechen, was bedeutet, dass ich viele wichtige Fragen nicht ansprechen werde. Wenn Sie daher eine Frage stellen möchten, tun Sie sich keinen Zwang an. Lassen Sie mich Ihnen also mein erstes Dia zeigen. Ich hoffe, es funktioniert. Was Sie hier sehen, ist eine Zeitskala. Dies sind Milliarden von Jahren vor der Gegenwart. Dies ist die Zeit von vor 4 Milliarden Jahren, bis hinauf zur Jetztzeit. Nach den neusten Schätzungen ereignete sich der Big Bang vor 13,7 Milliarden Jahren. Dies sind also fast 10 Milliarden Jahre nach dem Big Bang. Dies ist eine halbe Milliarden Jahre vor der Entstehung des Sonnensystems, die Sonne entstand nach etwa viereinhalb Milliarden Jahren, ebenso die Planeten und die Erde. Und vor 4 Milliarden Jahren herrschten auf unserem Planet erstmals in der Geschichte des Sonnensystems physische Bedingungen, die Leben zulassen. Er hatte flüssiges Wasser, eine gemäßigte Temperatur und konnte auf diese Weise Leben unterstützen. Und etwa eine halbe Milliarde Jahre später, wahrscheinlich schon früher, gab es Leben. Leben in der Form kleiner Mikroben, Bakterien. Ich nenne sie Bakterien. Fachleute werden Sie Prokaryoten nennen, d.h. einzellige und sehr kleine Organismen, ohne größere innere Struktur. Bakterien haben diese ganze Zeit überlebt und sich entwickelt, und heute gibt es auf der Erde Milliarden verschiedener Arten von Bakterien. Und dies dauerte eine sehr lange Zeit, bis vor etwa anderthalb Milliarden Jahren. Und dann sehen Sie, wie vor 2 Milliarden Jahren - das sind anderthalb Milliarden Jahre des Lebens der Bakterien - eine neue Art von Zellen auftaucht, die wir als Eukaryoten bezeichnen. Sie sind wesentlich größer als Bakterien. Sie verfügen über einen Kern, sie haben verschiedene Zellorganellen, Mitochondrien, ein endoplasmatisches Retikulum, Lysosomen, Peroxisomen. Sie alle haben komplizierte Strukturen und Organe. Auch wir gehören dazu. Zuerst gab es Einzeller, Organismen, die wir, ich meine ich selbst und andere, als Protisten bezeichnen. Sie bestehen wie Bakterien aus einer einzigen Zelle, sind aber wesentlich komplizierter und größer. Und dann dauerte es eine weitere Milliarde von Jahren, bevor die ersten mehrzelligen Organismen auftauchten. Die ersten Organismen, die aus mehr als einer Zelle bestanden, tauchten zweieinhalb Milliarden Jahre nach der Entstehung des Lebens auf. Es dauerte zweieinhalb Milliarden Jahre, ehe die Zellen entschieden, dass es besser für sie sei, wenn sie sich, statt allein zu bleiben, zusammenschließen würden. Die ersten mehrzelligen Organismen waren die Pflanzen. Ihnen folgten Pilze und derartige Lebewesen. Und dann, vor 600 Millionen Jahren, was sehr weit zurück liegt, doch in der Geschichte des Lebens sehr spät ist, entstanden die ersten Tiere. Die ersten Wirbellosen, die Schwämme, Quallen und andere Tiere. Und dann kommen wir zu den Schalentieren und Weichtieren usw. Und dann, vor 600 Million Jahren - ich vergesse es, wahrscheinlich waren es sieben oder 8 Millionen Jahre -, tauchten die ersten Fische auf. Wie auch immer. Es ist nicht so wichtig. Wir haben die ersten Wirbeltiere, die ersten im Meer lebenden Wirbeltiere, die Fische. Ihnen folgten die Amphibien. Sie waren die ersten Tiere dieser Entwicklungslinie, der Linie der Wirbeltiere, die das Land eroberten. An sie schlossen sich die Reptilien an, und aus den Reptilien entwickelten sich die Vögel und die Säugetiere. Und dann tauchten vor 60 Millionen Jahren, 70 Millionen Jahren die ersten Primaten auf, die Affen, und aus den Affen haben sich dann die Menschen entwickelt. Und das ist die gesamte Geschichte des Lebens, wie wir sie heute erkannt haben. Nun, wenn Sie, sagen wir, vor 400 Jahren gelebt hätten, das ist eine sehr kurze Zeit in der Geschichte, in der Zeit von Galileo, wenn sie zu dieser Zeit gelebt hätten, hätten Sie nichts von dieser Geschichte gewusst. Allein das Endergebnis wäre Ihnen bekannt gewesen. Sie würden alle diese Organismen kennen, die bis zur damaligen Zeit überlebt haben, und Sie würden noch nicht einmal etwas über die Protisten und Bakterien gewusst haben, denn vor 400 Jahren hatte man das Mikroskop noch nicht entdeckt. All dies hat man seit den letzten 400 Jahren herausgefunden. Und ich kann Ihnen sagen, dass wir nicht nur über alle diese Informationen verfügen, sondern auch über den Beweis, den Beweis dafür, dass alle diese Organismen einschließlich des Menschen, tatsächlich von einem einzelnen Urahnen abstammen. Von einer einzelnen ursprünglichen Zelle, einem einzelnen Urorganismus, aus dem sich alle heutigen Lebewesen, oder alle uns heute bekannten Lebewesen, durch Evolution entwickelt haben. Ich behaupte, dass dieser Beweis existiert, und wenn einige von Ihnen diese Behauptung in Frage stellen, bin ich bereit, den Beweis zu liefern. Aber da dies so klar bewiesen ist und allen von Ihnen bekannt sein sollte, glaube ich, dass es nicht notwendig ist [diesen Beweis zu liefern]. Ich verfüge jedoch über einiges Beweismaterial, das ich vorlegen kann. Allerdings möchte ich keine Zeit mit dem Beweis von etwas verschwenden, von dem ich annehme, dass es jeder weiß, zumindest jeder, der über eine wissenschaftliche Bildung verfügt. Keine Einwände. Ok. Fahren wir also fort. Dass sich die Lebewesen durch einen Prozess der Evolution entwickelt haben, wurde natürlich von Charles Darwin verteidigt. Sie wissen, dass letztes Jahr das Darwin-Jahr war: Es war das 200-jährige Jubiläum seiner Geburt im Jahre 1809 und das 150-jährige Jubiläum der Veröffentlichung seines Buches Über den Ursprung der Arten durch natürliche Zuchtwahl. Doch er hat die Evolution nicht entdeckt. Die Evolution wurde durch einen anderen Darwin entdeckt, Erasmus Darwin, den Großvater von Charles Darwin. Und nicht nur durch Erasmus Darwin, sondern vor Erasmus Darwin durch Lamarck, einen französischen Biologen, der in Wirklichkeit zusammen mit dem Großvater Darwins der Vater der Evolution ist. Lamarck ist heute dafür bekannt, dass er eine andere Theorie verteidigte, die Theorie [der Vererbung] erworbener Eigenschaften, die von der Theorie der natürlichen Zuchtwahl, die Darwin zur Erklärung der Evolution vorschlug, verschieden ist. Doch ich denke, wir sollten nicht vergessen, dass Lamarck ein sehr großer Biologe war, und er war tatsächlich, vielleicht gemeinsam mit Erasmus Darwin, der Vater dessen, was er selbst als le transformisme bezeichnet, die Theorie, dass alle Lebewesen aus einer ursprünglichen Urform durch Evolution abgeleitet werden können. Darwin ist jedoch, wie Sie alle wissen, oder er sollte zumindest besonders dafür berühmt sein, dass er zusammen mit einem anderen britischen Biologen namens Wallace die natürliche Zuchtwahl als Mechanismus der Evolution vorschlug. Natürliche Zuchtwahl ist nicht der einzige Mechanismus. Es gibt andere Mechanismen, auf die ich aus Zeitgründen nicht näher eingehen kann. Natürliche Zuchtwahl ist jedoch sicherlich der wichtigste Mechanismus der Evolution, und man hat mit Sicherheit bewiesen, dass er eine sehr wichtige Rolle, ja eine Hauptrolle in der Evolution spielt. Ich möchte also einige Minuten damit zubringen, die natürliche Zuchtwahl und einige Aspekte der natürlichen Zuchtwahl mit Ihnen zu erörtern, die ich für besonders wichtig halte. Ich werde nun versuchen, Ihnen in Erinnerung zu rufen, wie Darwin auf den Begriff der natürlichen Zuchtwahl kam. Nun, es beginnt alles mit der Erblichkeit von Eigenschaften. Diese Erblichkeit war bekannt. Selbst die Bibel weiß von Erblichkeit, davon, dass Kinder einige Eigenschaften von ihren Eltern erben. Erblichkeit war also seit langer Zeit bekannt. Und Darwin war die Tatsache der Erblichkeit wie jedem anderen seiner Zeitgenossen bekannt. Er kannte allerdings noch nicht den Mechanismus der Vererbung. Es gab Gesetze der Vererbung, die von Mendel noch nicht entdeckt worden waren. Dies geschah erst 1868. Und natürlich hatte man die DNA noch nicht entdeckt, was 1953 gelang, usw. Das war erst vor kurzer Zeit. Doch der Begriff der Erblichkeit war Darwin bekannt, und er war sehr wichtig für ihn. Und natürlich hängt Erblichkeit von Replikation ab, von Reproduktion. Aus diesem Grund sprechen wir ja von "Re-Produktion", weil jede Generation, die vom Vater, der Mutter, und den Ahnen geerbten Eigenschaften reproduziert. Vererbung ist aber der Mechanismus, durch den Informationen, die in den Eltern vorhanden sind, auf die Kinder übertragen werden. Hierzu ist also eine Form von originalgetreuer Wiedergabe, von Replikation erforderlich. Nun gut. Wir alle haben ein Kopiergerät verwendet und einige Kopien erstellt. Und Sie wissen, dass man häufig - wenn man Glück hat - perfekte Kopien erhält. Man erhält perfekte Kopien, und wenn man perfekte Kopien erhält, so bedeutet dies, das von Generation zu Generation die gleiche Information reproduziert wird. Ok, das ist die Grundlage der genetischen Kontinuität. Genetische Kontinuität ist das Ergebnis der Herstellung perfekter Kopien, Generation für Generation. Doch wie Sie wissen, ist nichts in dieser Welt perfekt, und aus einer Reihe verschiedenster Gründe werden von Zeit zu Zeit Kopien erstellt, die nicht perfekt sind. Ich rede nicht von Fehlern, denn dies kann aus anderen Gründen als aufgrund von Fehlern geschehen. Man erhält jedenfalls Kopien, die nicht perfekt sind. Und die Folge der nicht-perfekten Kopien ist Variation. Darwin war sich dieser Variation sehr bewusst, denn das war ein sehr wichtiger Aspekt seiner Schlussfolgerungen. Er kannte die Variation, denn er war beeindruckt von der Variation aufgrund der Arbeit von Züchtern, von denjenigen Leuten, die durch Auswahl der Eltern versuchen, Pferde zu züchten, die schneller laufen können als andere Pferde, Kühe, die mehr Milch geben, Weizen, der schneller oder in älteren Regionen wächst usw. Die eine künstliche Auswahl betreibenden Züchter verwenden die vorhandene inhärente Variation und spielten einfach mit ihr, um die natürliche Variabilität dazu auszunutzen, dasjenige auszuwählen, was sie wollten. Sie trafen die Auswahl mit einem bestimmten Ziel vor Augen, wobei das Ziel die Kuh war, die mehr Milch gab, oder das Pferd, das schneller läuft als ein anderes Pferd. Darwin ging darüber hinaus. Er wendete das Konzept an, dass Variation zu Wettbewerb führen würde. Wenn man verschiedene Varianten hat, die um dieselben begrenzten Ressourcen konkurrieren, so erhält man einen Streit um die Ressourcen. Er entlehnte diesen Begriff, den Kampf ums Dasein, den Überlebenskampf, Thomas Malthus, einem Ökonom des späten 18. Jahrhunderts, einem Biologen. Ich werde später, vielleicht nach meinem Vortrag, noch über Malthus sprechen. Malthus verteidigte diese Idee, dass die Zahl der Menschen, wenn man zu viele Menschen hat und begrenzte Ressourcen, bis zu einem Punkt zunimmt, ab dem sie dann gegeneinander konkurrieren, miteinander um das Überleben kämpfen. Darwin entlehnte also den Begriff des Kampfs ums Dasein von Malthus. Und er gelangte zu der Schlussfolgerung, dass in einer Situation, in der man eine Konkurrenz um begrenzte Ressourcen hat, automatisch und notwendigerweise diejenigen, die zum Überleben und zur Fortpflanzung unter den gegebenen Bedingungen am besten ausgerüstet sind, zwangsläufig [zahlenmäßig stärker] hervortreten werden. Dies ist es, was er als "natürliche Zuchtwahl" bezeichnete. Dies ist eine Auswahl ohne ein Ziel. Sie ist nicht wie die Auswahl der Züchter, die versuchen, Kühe auszuwählen, die mehr Milch geben. Dies ist nicht eine Kuh, die mehr Milch gibt: E ist eine Kuh, die sich unter den gegebenen Umständen vermehrt und besser überlebt und weitere kleine Kühe produziert. Und das ist statt einer künstlichen eine natürliche Zuchtwahl. Sie können also sehen, wie das Denken Darwins durch seine Erfahrung und durch die Schriften und das Denken anderer, die ihn stark beeinflussten, modifiziert und geprägt wurde. Nun gut. Nun, ein sehr wichtiger Punkt im Zusammenhang mit der natürlichen Zuchtwahl betrifft den Grund für die nicht-perfekten Kopien, und Darwin verteidigte bereits eine Theorie hierzu, und dies wird durch alles bewiesen, was wir heute wissen. Der Grund ist der Zufall. Der Zufall ist dafür verantwortlich, dass Kopien nicht perfekt sind. Wenn ich von Zufall rede, meine ich damit "Unfälle". Es kann alle möglichen Arten von Unfällen geben. Vielleicht unterläuft einfach dem Mechanismus, der die DNA in dem Organismus kopiert, ein Fehler. Das geschieht sehr selten. In einem aus einer Milliarde von Fällen. Das entspricht folgendem Fall: Wenn man auf einer Schreibmaschine bei einem von einer Milliarde von Anschlägen einen Fehler macht, so kann man das Oxford Dictionary hundertmal abschreiben und dabei nur einen Fehler machen. Das ist wirklich sehr genau. Dennoch kommt es bei der Kopie der DNA zu Fehlern, und diese Fehler sind für einen Teil der Variation verantwortlich. Außerdem kann es durch chemische Einflüsse zur Beschädigung der DNA kommen, zu einer physischen Beschädigungen durch Strahlung, durch mutagene Substanzen usw. Alle möglichen Ursachen werden also bei der Reproduktion nicht-perfekte Kopien verursachen bzw. dafür verantwortlich sein. Doch alle diese Ursachen wirken zufällig, und - um es genauer zu formulieren: Sie stehen mit dem Endergebnis nicht in Beziehung, d.h. im Gegensatz zur künstlichen Zuchtwahl sind sie auf kein Ziel gerichtet. Züchter verfolgen ein Ziel, Kühe die mehr Milch geben. In diesem Fall hat man es mit zufälligen Ereignissen zu tun, mit von keiner Absicht gelenkten Ereignissen, die mit dem Endergebnis nichts zu tun haben. Und dies führt uns zum Thema des Intelligent Designs. Ich bin mir sicher, dass Sie bereits von Intelligent Design und von Vertretern dieser Theorie gehört haben. Im Gegensatz zu Kreationisten akzeptieren Sie die Evolution, oder zumindest in einem gewissen Umfang akzeptieren sie ihren Begriff. Sie wissen, dass die Kreationisten die Evolution nicht akzeptieren, denn sie akzeptieren den Schöpfungsbericht der Bibel. Daher sagen sie: Evolution kommt in der Bibel nicht vor. Daher entspricht sie nicht der Wahrheit. Nun, ich habe festgestellt, dass wir diesen Punkt nicht diskutieren mussten, aber Intelligent Design ist eine subtilere Theorie. Sie akzeptiert die Evolution oder Teile von ihr. Sie behauptet jedoch, dass es in der Evolution einige Schritte gibt, die nicht einfach durch zufällige Änderungen und natürliche Auswahl erklärt werden können. Einige Änderungen müssen durch einen äußeren Einfluss gelenkt worden sein. Sie benennen diesen Einfluss nicht. Einige nennen ihn Gott, andere sprechen einfach von einem Einfluss außerhalb der Materie, der die Änderung in eine bestimmte Richtung lenkt. Ich denke, ich werde wahrscheinlich darauf zurückkommen. Doch lassen Sie mich heute einfach sagen, dass wir in der Wissenschaft aus einem sehr einfachen Grund Intelligent Design nicht akzeptieren. Es gibt viele andere Gründe. Ich kann Ihnen etwas über einige der Argumente der Vertreter des Intelligent Design berichten. Sie behaupten, dass man von einem Reptil nicht zu einem Vogel gelangt, ohne dass einige Änderungen von jemandem gestaltet sind, der weiß, dass das Reptil zu einem Vogel werden wird. Ich kann Ihnen Ihre Argumente erläutern und zeigen, an welcher Stelle sie dem Irrtum verfallen. Doch was ich sagen möchte, ohne ins Detail zu gehen, ist Folgendes: Intelligent Design ist keine wissenschaftliche Theorie, Punkt. Sie hat nichts mit Wissenschaft zu tun, denn in der Wissenschaft beginnen wir mit einer Prämisse, einer Hypothese, einem Postulat. Es muss nicht wahr sein, wir machen keine Aussage über seine Wahrheit. Wir sagen einfach, dass wir es als Hypothese annehmen, dass die Welt, wie wir sie erleben, in natürlichen Begriffen erklärt werden kann, in Begriffen der Physik und Chemie. Das ist die Arbeitshypothese. Und kein Wissenschaftler - zumindest nicht diese Art von Wissenschaftler - wird behaupten, dass dies wahr ist, dass die Welt erklärbar ist. Das muss in Zukunft bewiesen oder widerlegt werden. Doch das ist meine Hypothese, dass Dinge erklärt werden können. Denn wenn ich es bestreite, [wenn ich behaupte, dass] Dinge oder einige Dinge nicht erklärt werden können, wie es die Vertreter des Intelligent Design behaupten (sie behaupten, dass dies nicht erklärt werden kann), dann sage ich: das ist keine Wissenschaft. Wenn sie mir sagen, dass etwas nicht erklärt werden kann, dann schließe ich mein Labor. Ich muss nicht arbeiten, denn wenn es nicht erklärt werden kann, warum sollte ich Zeit mit dem Versuch verbringen, eine Erklärung zu finden. Einfach zu sagen, dass etwas nicht erklärt werden kann, bedeutet das Feld der Wissenschaft zu verlassen, den begrifflichen Rahmen zu verlassen, innerhalb dessen wir wissenschaftliche Forschung betreiben. Wenn wir wissenschaftliche Forschung betreiben, so geschieht dies nicht, weil wir etwas glauben - einige tun dies, aber es ist nicht notwendig. Wir tun es, weil wir als Postulat, als eine Hypothese voraussetzen, dass die Dinge erklärbar sind. Und ich würde also sagen, dass die Ergebnisse für diejenigen, die glauben, dass die Dinge erklärt werden können, bisher sehr ermutigend sind. Nun, wenn man sich einfach die letzten 50 Jahre ansieht und betrachtet, was alles noch nicht gewusst wurde, als ich meine Karriere begann, und was alles in den letzten 50 Jahren von Menschen erklärt worden ist, die in ihre Labore gingen und Experimente und Beobachtungen auf der Grundlage der Annahme durchführten, dass die Dinge erklärt werden können. Ich meine, sie sind sehr produktiv gewesen. Ich würde also sagen, dass dies uns Wissenschaftler insgesamt ermutigt, unsere Arbeit auf der Grundlage dieser Hypothese fortzusetzen. Es gibt noch sehr viel, was erklärt werden muss. Vielleicht begegnet uns eines Tages etwas, das nicht erklärt werden kann. Wenn dies geschieht, werden künftige Wissenschaftler dies erkennen. Doch bislang haben wir dieses Stadium noch längst nicht erreicht. Nun, es gibt noch einige weitere Dinge, die ich über die natürliche Zuchtwahl sagen möchte. Lassen sie mich nach der Zeit schauen. Um wie viel Uhr habe ich begonnen. Ich werde nicht zu viel Zeit beanspruchen, das verspreche ich. Doch eins will ich noch sagen. Leider ist dies kein sehr gutes Dia, doch das Wichtige ist eigentlich, was Sie in der Mitte sehen. Es ist die Lotterie, die Lotterie der Evolution, ein Bild, das die evolutionäre Lotterie wiedergeben soll. Und um einfach zusammenzufassen, was wir bislang gesehen haben: Sie haben den Zufall, der die Variationen hervorbringt, die wir als Mutationen bezeichnen. Man hat also alle möglichen verschiedenen Arten von Mutationen, und dann hat man eine, die sich durchsetzt und ausgewählt wird, und das ist diejenige, die am besten überlebt, oder die unter den vorherrschenden Bedingungen am besten Nachkommen hervorbringt. Dies ist also ein weiteres Bild der evolutionären Lotterie, aber der natürlichen Zuchtwahl. Nun, es gibt einige zusätzliche Details auf diesem Bild, auf die ich hinweisen möchte. Es tut mir leid, dass es so schlecht ist, doch das ist nicht wichtig. Erstens ist, wie ich bereits erwähnt habe, der Zufall für die Mutationen verantwortlich. Es gibt kein Design, die Mutationen sind einfach zufällig. Ok, das haben wir gesehen. Ein weiterer wichtiger Punkt ist nun, dass die Auswahl von den vorherrschenden Bedingungen abhängt. Das ist offensichtlich Teil der natürlichen Auslese. Diejenigen unter den konkurrierenden Organismen oder Mutanten, die am besten angepasst sind, die am besten überleben und sich fortpflanzen können - vor allem dies: die sich unter den gegebenen Bedingungen am besten fortpflanzen zu können -, tauchen zahlenmäßig am stärksten auf. Doch dies hängt von den vorherrschenden Bedingungen ab. Wenn wir zum Beispiel in die Eiszeit gehen und die Temperaturen kälter und kälter und immer kälter werden, dann werden diejenigen Organismen sich durchsetzen, die mit dem sehr kalten Wetter am besten fertig werden. Wenn das Wetter jedoch wärmer und wärmer und immer wärmer wird, wird sich eine andere Art von Organismus durchsetzen. Welche Art von Organismus auftaucht, hängt von den vorherrschenden Bedingungen ab. Das ist ein äußerst wichtiger Punkt. Der zweite wichtige Punkt, der aus dieser Darstellung möglicherweise nicht recht klar wird, ist der, dass die Selektion nur auf diejenigen Mutanten einwirken kann, die ihr durch den Zufall bereitgestellt werden. Es könnte viele andere mögliche Mutanten geben, die bei kaltem oder sehr heißem Wetter usw. vielleicht viel widerstandsfähiger sein würden. Es könnte andere Mutanten geben, die den vorherrschenden Bedingungen wesentlich besser standhalten können, als diejenige Mutante, die durch die Evolution tatsächlich ausgewählt wurde. Doch wenn diese besondere Art in den Exemplaren, die der Lotterie der Evolution durch den Zufall zur Auswahl angebotenen werden, nicht vertreten ist, dann kann sie sich auch nicht durchsetzen. Das Ergebnis der natürlichen Selektion hängt also davon ab, welche Art von Exemplaren der Zufall der evolutionären, der natürlichen Selektion anbietet. Die allgemeine Haltung der Evolutionisten, sagen wir bis vor 25 Jahren, bestand nun darin, dass der Zufall nur eine sehr kleine Anzahl aller möglichen Varianten zur Konkurrenz anbietet - nur eine sehr kleine Anzahl, da es so viele Milliarden und Abermilliarden von möglichen Varianten gibt. Der Zufall kann unmöglich so viele Milliarden von Varianten hervorbringen, und was wir erhalten, ist in Wirklichkeit eine kleine Anzahl aus den zahllosen möglichen Varianten. Die Evolutionisten, die diese Theorie aufstellten und verteidigten, gingen noch weiter und sagten: Nun ja, dies bedeutet, dass sich - wenn die Evolution noch einmal von Neuem beginnen müsste - eine andere Anzahl von Varianten ergeben würde, da der Zufall wahrscheinlich eine andere Auswahl aus all den möglichen Varianten bereitstellen würde. Denn dies geschieht zufällig. Dieselbe Selektion einer kleinen Anzahl in einer großen Population würde sich daher nicht wiederholen. Daher würde man bei jedem Neubeginn durch den Zufall eine andere Auswahl angeboten bekommen, und daher auch einen anderen Organismus, der durch die natürliche Auswahl selektiert würde. Diese Theorie wurde von zahlreichen berühmten Männern verteidigt. Von Jacques Monod, der den Nobelpreis für Biologie bekommen hat. Ich glaube, das war im Jahre 1965 oder so, zusammen mit Jacob und Lwoff. In seinem berühmten Buch "Le Hasard et la Nécessité", "Zufall und Notwendigkeit", verteidigt er diese Theorie. Er vertrat die Auffassung, dass der Zufall, und der Zufall allein, den ganzen Prozess der Evolution regiert hat. Ein berühmter amerikanischer Evolutionist, Ernst Mayr, der deutscher Abstammung ist, Stephen Jay Gould und viele andere haben dieselbe Theorie verteidigt. Gould ist bekannt für seine Tonbandanalogie. Er sagt, wenn man ein Tonband an seinen Anfang zurückspult und es noch einmal laufen lässt, erhält man eine andere Geschichte. Wie dem auch sei: Das ist kein sonderlich treffendes Bild. Also all dies, sie verteidigten die Theorie, die ich in früheren Büchern "Das Evangelium der Kontingenz" genannt habe. Es besagt, dass die gesamte Geschichte des Lebens, die ich zu Beginn dieses Vortrags kurz zusammengefasst habe, dass die gesamte Geschichte des Lebens etwas ist, das sich nirgendwo wiederholen könnte, etwas, das vollständig von kontingenten Umständen, vom Zufall regiert wurde. Sie ist nicht reproduzierbar. Sie haben jedoch niemals die Möglichkeit bedacht - wahrscheinlich, weil sie sich sagten, dass dies sehr unwahrscheinlich ist -, dass die Anzahl der Exemplare, die der Selektion durch den Zufall angeboten werden, die meisten aller möglichen Varianten enthält, dass man tatsächlich eine fast vollständige Anzahl aller möglichen Varianten erhält. Wenn man eine solche Anzahl erhält, dann ist das Ergebnis der natürlichen Auswahl reproduzierbar, es stellt sich dann zwangsläufig ein. Hat man dieselbe Auswahl von möglichen, durch den Zufall bereitgestellten Mutanten, dann wird durch die natürliche Auslese dieselbe Art von Organismus selektiert. Sie werden sagen: Es ist unmöglich, es kann nicht sein, dass der Zufall so viele Varianten anbietet. Es ist jedoch tatsächlich so. Die Antwort lautet ja: Häufig stellt der Zufall einen fast vollständigen Satz von Varianten bereit. Und dafür gibt es eine Menge Beweismaterial. Eine neue Generation von Evolutionisten, Richard Dawkins, Simon Conway Morris, hat nun eine völlig andere Theorie aufgestellt. Sie behaupten, dass sich im Laufe der Evolution - könnte sie noch einmal von vorne beginnen - dasselbe Ergebnis einstellen würde. Und als Beweis für diese Behauptung, als Argument zur Unterstützung dieser Feststellung, führen sie das häufige Vorkommen dessen an, was als "konvergente Evolution" bezeichnet wird, als evolutionären Konvergenz. Angenommen, man hat zwei Linien, die sich völlig unabhängig voneinander entwickeln: eine in Australien und die andere in Brasilien. Sie entwickeln sich über Hunderte von Millionen von Jahren, vollständig voneinander getrennt, stehen aber denselben Herausforderungen gegenüber. Was man in immer mehr Fällen festgestellt hat, ist nun, dass Organismen, die sich getrennt voneinander entwickeln, aber denselben Herausforderungen begegnen, dieselben Antworten auf diese Herausforderungen entwickeln. Wenn Sie einen Ameisenfresser vor sich haben, dann sehen sie überall auf der Welt gleich aus, auch wenn sie nicht miteinander verwandt sind, usw. Und diese Leute - ich kann Ihnen nicht alle Einzelheiten angeben, ich bin kein Fachmann in dieser Sache, aber ich denke, dass ihre Argumente sehr wichtig sind. Und es ist sehr wichtig zu erwähnen, dass diese Theorie von zwei britischen Evolutionisten vertreten wird, vielleicht von vielen anderen. Doch ich erwähnte Dawkins und Conway Morris, weil sie mir persönlich bekannt sind. Ich kenne ihre Bücher, und sie haben sehr, sehr schöne Bücher geschrieben. Was jedoch interessant ist, ist Folgendes: Aus einem wie ich glaube sehr wichtigen Grund ist ihre Haltung rein wissenschaftlich und hat nichts mit Religion oder Ideologie zu tun. Dawkins ist militanter Atheist und Conway Morris ein praktizierender Christ. Sie teilen also nicht dieselbe Auffassung über die Religion, doch sie sind sich aus wissenschaftlichen Gründen einig, und ich denke, das verleiht ihrer Theorie mehr Gewicht. Nun, lassen sie mich Ihnen sagen, dass ich kein Fachmann in dieser Sache bin, wissen Sie, ich bin einfach ein Zuschauer. Ich versuche darüber nachzudenken, allerdings auf meine sehr einfache Art. Doch ich versuche die Dinge zu verstehen und mitzuteilen, was ich verstanden zu haben glaube, wahrscheinlich falsch, und zwar den Leuten, die kommen und freundlich genug sind, mir zuzuhören. Und was ich getan habe, ist sehr bescheiden. Ich habe einige Berechnungen angestellt, um festzustellen, wie Zufall in Notwendigkeit verwandelt werden kann, wie Zufall mit Unausweichlichkeit vereinbar sein kann. Und was sie hier sehen, sind eine Reihe von Zufallsspielen: das Werfen einer Münze, Kopf oder Zahl, das Werfen eines Würfels, 6 Seiten, Roulette 36, Lotto 7-stellig, und dies sind - ich werde später darauf zurückkommen - Punktmutationen der DNA. Nun, dies entspricht der Wahrscheinlichkeit, ein positives Ergebnis bei einem einzigen Versuch zu erhalten. Beim Werfen einer Münze ist die Wahrscheinlichkeit 1:2, pile ou face, Kopf oder Zahl, beim Werfen eines Würfels beträgt sie 1:6. Ein Würfel hat sechs Seiten. Und dies geht so weiter. Bei Roulette ist das Verhältnis 1:36, wenn Sie eine Null auf dem Spielbrett haben. Bei der Lotterie war es ein 7-stelliges Verhältnis. Das entspricht 1 : 10 Millionen. Was ich hier ausgerechnet habe, ist die Anzahl der Versuche, die man durchführen muss, um das gewünschte Ergebnis mit einer Wahrscheinlichkeit von 99,9 % zu bekommen. Wie oft muss ich also eine Münze werfen, um eine Zahl zu bekommen. Wenn ich sie zehnmal werfe, besteht eine 99,9%ige Wahrscheinlichkeit, dass ich mindestens einmal die Zahl erhalte. Ist das klar. Bei einem Würfel mit der Wahrscheinlichkeit von 1:6 besteht eine 99,9%ige Wahrscheinlichkeit, dass ich mindestens einmal eine 5 bekomme, wenn ich ihn 38 Mal werfe. Bei Roulette sind es 250 Versuche. Man muss 250 Mal auf 8 setzen, um eine 99,9%ige Wahrscheinlichkeit eines Gewinns zu erhalten. Beim Lottoschein haben Sie eine siebenstellige Zahl, und Sie haben eine 99,9%ige Wahrscheinlichkeit zu gewinnen, wenn es 69 Millionen Verlosungen gibt, 69 Millionen Verlosungen. Natürlich gibt Ihnen die Lotterie nicht diese Chance, weil sie kein Geld verdienen würde, wenn sie Ihnen diese Wahrscheinlichkeit anbieten würde. Sie geben Ihnen nur eine einzige Chance. Doch es beweist, dass man eine 99,9%ige Wahrscheinlichkeit hat, den Einsatz zurückzugewinnen, wenn man eine Anzahl von Möglichkeiten anbietet, die in etwa dem Siebenfachen der umgekehrten Wahrscheinlichkeit eines einzelnen Treffers entspricht. Ok. Nun zu den Punktmutationen. Dies ist eine Berechnung, die ich angestellt habe. Sie haben eine DNA-Sequenz, und in dieser DNA-Sequenz hat sich ein bestimmtes Nukleotid, sagen wir A, beispielsweise zu G geändert, A zu G. Dies bezeichnet man als "Punktmutation". Eine Base ersetzt eine andere. Was ist nun also die Wahrscheinlichkeit, eine Punktmutation zu erhalten. Nun, aufgrund von Fehlern, nicht aufgrund von Zufällen, sondern aufgrund von Replikationsfehlern. Sie beträgt hier 1 : 3 Milliarden (1 : 3x109) pro Zellteilung. Dies bedeutet nun, dass man, um mit 99,9%iger Wahrscheinlichkeit eine bestimmte Zellmutation zu erhalten, von A zu G an einer bestimmten Stelle eines Gens, 20 Milliarden Zellteilungen benötigt. Sie mögen nun denken, das sei eine große Anzahl, 20 Milliarden Zellteilungen, bevor man mit 99,9%iger Wahrscheinlichkeit eine bestimmte Zellmutation erhält. Tatsächlich ist 20 Milliarden keine besonders große Anzahl von Zellteilungen. Sie entspricht der Anzahl der Zellteilungen, die in etwa 2 Stunden in Ihrem Knochenmark stattfinden. In etwa 2 Stunden lediglich Ihre roten Blutkörperchen zu ersetzen, erfordert 20 Milliarden Zellteilungen, und daher beträgt die Wahrscheinlichkeit einer bestimmten Punktmutation an einer bestimmten Stelle eines Gens 99,9 %. Sie werden mich also fragen, wie es kommt, dass wir so viele perfekten Kopien erhalten. Denn wenn allein in meinem Knochenmark in 2 Stunden so viele Fehler gemacht werden, wie überlebe ich dann. Und wie hat dieser Mann bei all diesen Fehlern 92 Jahre überlebt. Das ist eine gute Frage. Wir überleben, weil wir über Mechanismen verfügen, die die Fehler korrigieren. Wir verfügen über alle möglichen Korrekturmechanismen zur Reparatur der Fehler, die bei der Replikation unserer DNA vorkommen. Viele genetische Mängel haben mit Defekten in unserer Fähigkeit zur Reparatur von Fehlern zu tun. Ok, so viel zur natürlichen Zuchtwahl....

Christian de Duve (2010)

Natural Selection and the Future of Life (Lecture + Discussion)

Christian de Duve (2010)

Natural Selection and the Future of Life (Lecture + Discussion)

Abstract

Summary

In his lecture Professor Christian René de Duve gives a rough overview on the history of life starting about 3.5 billion years ago with the first cells up to the appearance of the first primates 70 million years ago, and he states that all organisms including humans are derived from one single ancestor. De Duve describes natural selection as mechanism of evolution and he shows the mechanism of heredity by viewing the works of Darwin and Mendel. Natural selection is only possible because during the reproduction process of organisms sometimes imperfect copies of the parent DNA are made leading to variations in the population, which is followed by competition. De Duve gives examples what can cause mistakes during DNA copying and clearly distances himself from creationism and intelligent design. Another determining fact is the evolutionary lottery, where mutations are created by chance. Several famous scientists are convinced that the evolutionary process is not reproducible because it was ruled by chance and just a small part of all possible variants were offered to selection. De Duve and some others hold a different view. To support this theory he gives some calculations on the probability of the occurrence of mutations showing “how chance can be converted to necessity”.

Abstract

Life appeared on Earth more than 3.6 billion years ago and progressively evolved into microbes, plants, fungi, and animals of increasing complexity, with as latest significant event the emergence of our species, Homo sapiens sapiens, a mere 200.000 years ago. Denied by creationists, the occurrence of this process has been established beyond reasonable doubt.

It is generally accepted, except by the defenders of "intelligent design", that biological evolution has been largely governed by natural selection, a process dependent on accidental genetic modifications (mutations), leading to competition among the resulting variants for available resources, with as outcome the necessary emergence of those forms best able to survive and reproduce under the prevailing physical-chemical conditions. A critical feature of natural selection is that it is dependent only on immediate benefits, whatever the nature, good or bad, of its later consequences.

Human beings have come out as the uncontested winners in this evolutionary process, having succeeded, in invading every part of our planet, accaparating for their own benefit a major part of its resources, and multiplying at an ever increasing rate. This success, achieved thanks to a number of traits favored by the blind process of natural selection, has reached a point where the very future of humanity is seriously threatened. Our only hope to escape extreme hardships, if not extinction, is to take advantage of our ability, unique in the entire living world, to act against natural selection, displaying foresight, determination, and, especially, wisdom. Such is the challenge for future generations.

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