03  Irreduzibel komplexe Systeme

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Ein irreduzibel (nicht reduzierbar) komplexes System nennt man eine Anordnung von einzelnen Bestandteilen, von denen jedes einzelne zwingend vorhanden sein muss, damit das Gesamtsystem funktioniert. Damit ein Auto fahren kann, benötigt es im Minimum einen Motor, eine Kupplung, vier Räder und eine Steuerung. Die Vorstellung, dass sich ein "primitives Urauto" in einer anfänglichen "Entwicklungsstufe" auch ohne Motor oder ohne Kupplung bzw. ohne Räder fortbewegt haben könnte, ist ebenso undenkbar wie die Vorstellung, dass die Biodiversität des irdischen Lebens schrittweise entstanden sein könnte.



AlleLebewesen enthalten irreduzibel komplexe Systeme. Wird ein einziges Element eines solchen Systems entfernt, bricht das gesamte System zusammen bzw. steht die Gesamtfunktion des Systems still. Solche Systeme können nicht schrittweise aufgebaut werden, da sie ohne ein bestimmtes Minimum an Bestandteilen nicht funktionsfähig resp. lebensfähig sind.

Mit dieser Problematik hat sich bereits Charles Darwin auseinandergesetzt. In seinem Buch Die Entstehung der Arten schreibt er: "Wenn man demonstrieren könnte, dass es irgendein komplexes Organ gibt, das nicht durch eine Reihe von einander folgenden geringen Modifikationen gebildet werden konnte, würde meine Theorie absolut zusammenbrechen."

Darwin war in dieser Hinsicht noch sehr nüchtern. Wenn er erfahren hätte, was wir heute wissen, dann hätte er sein Buch wahrscheinlich nicht veröffentlicht. Doch in den vergangenen 150 Jahren ist die Evolutionstheorie zu einem dermassen mächtigen Mythos geworden, dass viele Fachleute den Wald vor lauter Bäumen nicht mehr sehen.
Bereits die einfachste Zelle benötigt eine spezielle Hülle, Mechanismen zur Kontrolle des Stoffwechsels, Mechanismen zum Lesen, Schreiben und Duplizieren der DNA etc.


Weitere Beispiele sind:

Menschliche Organe wie Auge, Ohr oder Gehirn, Kniegelenke, Flugapparate der Vögel, der Fledermäuse und Insekten, zahlreiche symbiotische Lebensgemeinschaften, das Immunsystem, die Fotosynthese, der intrazelluläre Proteintransport etc. (1).

Zur "Produktion" dieser Systeme gehört auch die Bereitstellung der einzelnen Komponenten. Sie müssen zueinanderpassen und imstande sein, ihre Aufgabe von Anfang an richtig zu erfüllen. Der Biochemiker Michael J. Behe berichtet, dass in den vergangenen 17 Jahren keine einzige Fachzeitschrift (!) etwas über die notwendigen Zwischenformen während der Entwicklung komplexer biomolekularer Strukturen berichtet hat (2). Das sollte zu denken geben. Nachfolgend drei Beispiele von irreduzibel komplexen Systemen:


Der Bakterienmotor (3):

Gewisse Bakterien haben die Möglichkeit, sich mithilfe eines Motors fortzubewegen. Der Rotor dieses Motors ist mit einer Geissel verbunden, die zum Drehen gebracht wird, wodurch die Bakterie einen Vorschub bekommt. Dieser Mechanismus besteht aus mindestens neun verschiedenen Einzelteilen, die alle richtig zusammengesetzt sein müssen, damit er funktioniert. Eine schrittweise Entstehung eines solchen Mechanismus, bei der jede einzelne (!) Zwischenstufe einen praktischen Überlebensvorteil bringt, ist kaum denkbar. Den Zweck des Fortbewegens könnten die zahlreichen Vorstufen nicht einfach schlechter, sondern gar nicht erfüllen.















Bakterienmotor, Schema und 3D Modell:

Der aller einfachste Bakterienmotor benötigt einen Chemosensor, ein Steuerprotein, eine Achse, ein Winkelstück, eine Geissel, einen Motor und ein Lager. Der Motor ist in der äusseren Membran, der Zellwand und der Cytoplasmamembran verankert. Mit Hilfe einer Kupplung kann das Bakterium still stehen und sich vorwärts oder rückwärts bewegen.



Metamorphosen, zum Beispiel bei Schmetterlingen:

Der Schmetterling beginnt sein Leben ebenso wie Fliegen, Bienen und Käfer in einem Ei, aus dem eine Raupe ausschlüpft, die vor allem mit Fressen beschäftigt ist. Sie wird rasch grösser und häutet sich mehrmals. Schliesslich kommt es zu einer ersten Verwandlung von der Raupe zur Puppe. In der Puppe entsteht ein neues Lebewesen mit vollkommen neuen Organen: der Schmetterling.

Diese als Metamorphose bezeichnete Verwandlung von der Raupe zur Puppe und dann zum Schmetterling bildet ein irreduzibel komplexes System. Metamorphosen kommen in verschiedenen Ausprägungen auch in weiteren Tierstämmen vor (Amphibien, Hohltiere und andere).


Metamorphosen und Wirtswechsel, zum Beispiel beim kleinen Leberegel:

Von parasitären Plattwürmern, wie z.B. Leberegeln, sind komplizierte Verwandlungsprozesse mit mehreren Zwischenstufen und Wirtswechseln bekannt. Solche Entwicklungszyklen können sich nicht in kleinen Entwicklungsschritten herausgebildet haben. Es braucht immer alle Kettenglieder der Entwicklung. Fehlt eines, stirbt das Tier.


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(1)  Michael J. Behe, Darwin´s black box: The Biochemical Challenge to Evolution, The Free Press, New York, 1996, deutsche Übersetzung: Resch-Verlag, 2007, S. 87-225.

(2)  Michael J. Behe, Nicht reduzierbare komplexe Systeme, factum Juli/August 1998, S. 32-39.

(3)  Michael J. Behe, Darwins Black Box, Resch-Verlag, 2007, S. 118-119.

(Bild „Bakterienmotor, Schema und 3D Modell”)  Junker und Scherer, Evolution, ein kritisches Lehrbuch, Weyel, 2006, S. 155 – 159.



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anonym wrote:
Ein kleines Beispiel wo ein irreduzibel komplexes System durch Zufall entsteht: http://www.complexity.org.au/vlab/evolution/irreducible-complex/icTechnicalReport.pdf

Eine Diskussion über eine mögliche Evolution des Bakterienmotors:
http://www.evolut

Sebastian wrote:
Metamorphose bei Tieren als Argument gegen die Evolutionstheorie zu verwenden finde ich etwas zweifelhaft. Gerade hier sieht man doch eigentlich, dass es möglich ist, dass sich Lebewesen schrittweise entwickeln. Jede Zwischenstrufe repräsentiert gerade

Goinz wrote:
Zu Flagellen und Cilien: Erst kürzlich wurde von einem Kollegen ein Paper publiziert, in dem Cilien-Artige, Strukturen aus nur ZWEI Proteinkomponenten hergestellt wurden: Microtubuli (ist der Hauptbestandteil) und Kinesin (ein Motorprotein). Diese beiden

U.-N. D.-Meister wrote:
Die sobezeichnete irreduzible Komplexität ist ein häufig verwendetes kreationistisches Argument. Am Beispiel Bakterienmotor wurde jedoch bereis vor Jahren gezeigt, dass alle Komponenten in anderen Komponenten der betreffenden Bakterie verwendet werden,