: Veröffentlicht: 31. Juli 2024

Das Rätsel der DNA - Computercode in menschlichen Zellen.

Der Atheist Richard Dawkins hält intelligenten Designs für möglich? Aber unter welchen Bedingungen? Was ist an DNA und Informationen im menschlichen Code so merkwürdig? Kann sich Information selbst organisieren?

Heute nehmen wir gemeinsam eine spannende Reise in die Welt der DNA vor. Stell Dir vor, wir sind auf einer Detektivmission, um eines der größten Rätsel der Biologie zu lösen. Richard Dawkins, ein bekannter Biologe und verfechter des Atheismus, bemerkte einmal, dass Biologie das Studium von komplizierten Dingen ist, die so aussehen, als wären sie für einen Zweck erschaffen worden. Das klingt fast, als würde er Intelligent Design nicht ganz ausschließen, oder? Im Video siehst du, wann Dawkins tatsächlich intelligentes Design als Möglichkeit zulässt.

Aber fangen wir hier einmal etwas früher an:

Charles Darwin, oft mit der Entstehung des Lebens in Verbindung gebracht, hat sich eigentlich nie direkt damit beschäftigt, wie das erste Leben entstand. Seine Theorie der Evolution beschäftigt sich mehr damit, wie sich Leben entwickelt hat, nicht wie es entstanden ist. Im 19. Jahrhundert dachten viele Wissenschaftler, dass Leben aus einer einfachen Substanz, dem Protoplasma, entstanden sein könnte. Sie verglichen es mit Kristallisationsprozessen. Doch sie unterschätzten die Komplexität von DNA und RNA.

1. Entstehung des Lebens und die DNA

1953 entdeckten James Watson und Francis Crick die Struktur der DNA. Sie fanden heraus, dass die DNA Informationen in einem vierstelligen Code speichern kann. Dieser Durchbruch zeigte, wie komplex und informationsreich DNA wirklich ist. Wusstest Du, dass die Speicherkapazität der DNA so enorm ist, dass sie technisch bisher nicht nachgebildet werden konnte?

Die Information in einem Teelöffel getrockneter DNA entspricht der von einer Billion CDs!

Woher stammt nun aber die Information in der DNA? In den 1960er Jahren wussten Wissenschaftler zwar, wo und wie die Informationen für den Bau von Proteinen gespeichert waren, aber die Herkunft oder Entstehung dieser Informationen blieb ein Rätsel.

1.1. Die RNA-Welt: Lösung des Informationsproblems?

Es gibt mehrere Lösungsansätze, auf welche das Video genauer eingeht. Dazu gehören:

Zufall
Selbstorganisation
Die RNA-Welt-Hypothese

Zum Thema Zufall schreibt Stephen Meyer in seinem Buch "The God Hypothesis":

“Ich zeige, dass die Wahrscheinlichkeit, auch nur ein einziges funktionelles Protein von bescheidener Länge (150 Aminosäuren) allein durch Zufall in einer präbiotischen Umgebung zu erzeugen, bei nicht mehr als einer "verschwindend geringen" Chance von 1 zu 10¹⁶⁴ liegt - eine unvorstellbar geringe Wahrscheinlichkeit. Um diese Zahl ins rechte Licht zu rücken, sei daran erinnert, dass es nach Schätzungen von Physikern nur 10⁸⁰ Elementarteilchen im gesamten Universum gibt.

Aus diesen und anderen Gründen halten seriöse Forscher, die sich mit dem Ursprung des Lebens befassen, den "Zufall" für eine unzureichende Erklärung für den Ursprung der biologischen Information.”

Auch das Thema der Selbstorganisation lässt sich schnell abhaken. Es liefert keinen Mechanismus, der die Informationsmenge erklärt, da die DNA so aufgebaut ist, dass alle Kombinationen von Information gleich wahrscheinlich sind. Hier wird Nichts durch molekulare Prozesse im DNA-Molekül bevorzugt.

Genauso wie magnetische Buchstaben beliebig kombiniert und rekombiniert werden können, um verschiedene Sequenzen auf einer Metalloberfläche zu bilden, kann sich jede der vier Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin - A, T, G und C - mit gleicher Leichtigkeit an jede Stelle des DNA-Rückgrats anlagern, was alle Sequenzen gleich wahrscheinlich (oder unwahrscheinlich) macht.(Return of the God Hypothesis - Stephen Meyer)

Was ist mit der dritten Option?

Die RNA-Welt-Hypothese bietet eine mögliche Lösung für dieses Rätsel, indem sie vorschlägt, dass RNA sowohl die Informationen speicherte als auch enzymatische Funktionen übernahm. Somit spart man sich den Schritt, dass Information die biologischen Maschinen (Enzyme), die hieraus gebaut werden irgendwie unabhängig voneinander entstehen müssten. Die RNA-Welt-Hypothese würde beide gemeinsam als Einheit eine Evolution durchmachen lassen.

Aber auch diese Theorie hat ihre Tücken.

Erstens hat sich die Synthese (oder Erhaltung) vieler wesentlicher Bausteine von RNA-Molekülen unter realistischen Bedingungen als schwierig oder unmöglich erwiesen.29 (mRNA in Nano-Lipiden). https://www.merckgroup.com/de/research/science-space/envisioning-tomorrow/precision-medicine/lipid-nanoparticles.html
Zweitens besitzt natürlich vorkommende RNA nur sehr wenige der spezifischen enzymatischen Eigenschaften von Proteinen, die für lebende Zellen notwendig sind.
Drittens haben Versuche, die begrenzten katalytischen Eigenschaften von RNA-Molekülen in "Ribozyme-Engineering"-Experimenten zu verbessern, unweigerlich umfangreiche Manipulationen durch die Forscher erfordert, was, wenn überhaupt, die Notwendigkeit eines intelligenten Designs simuliert.
Viertens bieten die Befürworter der RNA-Welt keine plausible Erklärung dafür, wie sich primitive RNA-Replikatoren zu modernen Zellen entwickelt haben könnten, die fast ausschließlich auf Proteine angewiesen sind, um genetische Informationen zu verarbeiten und zu übersetzen und den Stoffwechsel zu regulieren.30

Am wichtigsten ist, dass die RNA-Welt-Hypothese den Ursprung der Sequenzspezifität oder der Information in den ursprünglichen funktionalen RNA-Replikatoren voraussetzt, aber nicht erklärt. Damit RNA-Stränge auch nur diese begrenzte Funktion der Selbstreplikation erfüllen können, müssen sie sehr spezifische Anordnungen der einzelnen Nukleotidbausteine aufweisen. Außerdem müssen die Stränge lang genug sein, um sich zu komplexen dreidimensionalen Formen (so genannten Tertiärstrukturen) zu falten. Somit muss jedes RNA-Molekül, das auch nur zu einer begrenzten Funktion fähig ist, über einen beträchtlichen spezifizierten Informationsgehalt verfügen.(Return of the God Hypothesis - Stephen Meyer)

2. Die Rolle der Intelligenz

Interessant wird es, wenn wir überlegen, ob Intelligenz die Antwort auf dieses Rätsel sein könnte. Michael Polanyi und andere argumentieren, dass Information immer das Produkt eines intelligenten Verstandes ist. Selbst Richard Dawkins spekulierte über die Möglichkeit, dass die Informationen in der DNA von einer außerirdischen Zivilisation stammen könnten. Ist Intelligent Design eine legitime wissenschaftliche Erklärung? In den Geschichtswissenschaften geht es oft um die "beste Erklärung". Sie suchen nach bekannten Ursachen für bestimmte Effekte.

In diesem Sinne könnte intelligentes Design eine plausible Erklärung sein, denn wir wissen, dass Intelligenz komplexe Informationen erzeugen kann.

2.1. Fazit: Ein fortwährendes Mysterium

Obwohl die Entdeckung der DNA uns unglaubliche Einblicke in das Leben gegeben hat, bleibt das Rätsel, wie das Leben und die komplexe Information in der DNA entstanden sind, eines der größten Geheimnisse der Wissenschaft. Bleibt die Frage: Liegt die Antwort in der Natur, in der Intelligenz oder vielleicht in einer Kombination aus beidem?