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Ulf Skirke Technologie und Selbstorganisation Zum Problem eines zukunftsfähigen Fortschrittsbegriffs

2.5 Von der Evolution zur Kosmologie

Gegenstand der klassischen Evolutionstheorie ist die Erklärung der Existenz, der Veränderung und der Neuentstehung biologischer Arten. Während die älteren Theorien weitgehend monistisch⁸⁰ angelegt waren, gilt im Darwinismus bzw. Neodarwinismus ein synthetischer Ansatz, nach dem mehrere Faktoren die Evolution bestimmen (vgl. Vollmer 1990, S. 63 ff). Als zentrale Faktoren können allerdings das Wechsel- [S.95] spiel zwischen zufälliger Mutation bzw. Variation und natürlicher Selektion angesehen werden, so daß sich Evolution dann als ein operationelles Schema aus Zufall und Notwendigkeit darstellt (vgl. Mayr in Meier 1989, S. 221 ff.).

Die Selbstorganisationstheorie stellt nun den klassischen Evolutionsansatz nicht grundsätzlich in Frage, bezweifelt aber, daß der 'einfache' darwinsche Mechanismus - zufällige Mutation und natürliche Selektion - eine notwendige und hinreichende Erklärung für die sich beschleunigende Evolutionsdynamik in Richtung zunehmender Komplexität sein kann. "Wie können zufällige Ereignisse im Laufe von Jahr-millionen angesichts sich wandelnder Verhältnisse für eine fortgesetzte biologische Anpassung gesorgt haben? Wie kann allein der Zufall dafür verantwortlich sein, daß als Reaktion auf Herausforderungen der Umwelt vollkommen neue und erfolgreiche Strukturen entstanden sind, etwa das Nervensystem, das Gehirn, das Auge usw.?" (Davies 1990, S. 156). Ein weiteres Problem liegt darin, daß nicht nur die äußere Umwelt für die Selektion verantwortlich ist, sondern auch das Verhalten des Organismus selbst, d.h. seine "innere Selektion". Anhand neuer Erkenntnisse der Molekularbiologie und zahlreicher Beispiele aus Flora und Fauna dokumentiert Wesson (1991), daß weder natürliche Auslese noch Zufall allein die Evolution der Organismen ausreichend erklären können. Erst das Zusammenspiel von 'äußeren' und 'inneren' Triebkräften, von Selbstorganisation, Rückkoppelung, Chaos, zufälliger und innerer Dynamik ermöglicht das Entstehen von neuem Leben. "Die Evolution ist das Resultat aus mindestens vier bedeutsamen Faktoren: Umwelt, Auslese, zufällig chaotischer Entwicklung und innere Lenkung" (S. 347). Die Tatsache, daß sich die gesamte Biosphäre vom Einfachen zum Komplexen zu entwickeln neigt, kann mit dem neodarwinistischen Mechanismus nicht mehr befriedigend erklärt werden. "Welcher Mechanismus hat die Evolution dazu getrieben, vielzellige Organismen von stetig wachsender Komplexität hervorzubringen? Elefanten mögen interessanter sein als Bakterien, aber sind sie rein biologisch gesehen sichtlich erfolgreicher? Die Theorie des Neodarwinismus mißt den Erfolg allein an der Zahl der Nachkommen, und danach sind Bakterien weitaus erfolgreicher als Elefanten. Warum also haben sich jemals so komplexe Tiere wie die Elefanten entwickelt? Wieso sind nicht alle Organismen bloße Säcke voller Chemikalien, die sich heftig vermehren? Gewiß, manchmal gelingt es den Biologen, den Beweis zu führen, daß ein bestimmtes komplexes Organ einen Reproduktionsvorteil gewährt, doch ein klarer systematischer Trend ist nicht zu erkennen" (Davies S. 161). Ein weiteres Kennzeichen der Evolution ist nicht nur ihre zunehmende biologische Komplexität, sondern auch ihre zeitliche Asymmetrie, die eine eindeutige Zeitrichtung ausweist. Dieser progressive Zeitpfeil ist ebenfalls mit klassischen Evolutionsmechanismen nicht zu erklären, sondern hier müssen Betrachtungsweisen offener physikalischer Systeme fernab vom thermodynamischen Gleichgewicht hinzugezogen werden. "Der evolutionäre Wandel wird also dadurch vorangetrieben, daß die Biosphäre entweder durch interne oder durch externe Veränderungen bestän- [S.96] dig von ihrem gewöhnlichen Zustand des dynamischen Gleichgewichts abgedrängt wird ... Es ist unwahrscheinlich, daß die komplexen Strukturen in der Biologie ein Resultat rein zufälliger Ereignisse sind ... Weit wahrscheinlicher ist es offenbar, daß die Komplexität in der Biologie dem gleichen allgemeinen Gesetz entsprungen ist, daß auch für das Auftreten von Komplexität in Physik und Chemie verantwortlich ist, nämlich den ganz und gar nicht zufälligen, abrupten Übergängen zu neuen Zuständen von größerer organisatorischer Komplexität, die erfolgen, wenn Systeme aus dem Gleichgewicht fortgedrängt werden und an 'kritische Punkte' kommen" (Davies S. 163 ff.).

Ist es schon schwierig, die im Laufe der Evolution wachsende Komplexität von Organismen zu erklären, so bereitet es noch größere Probleme, den Ursprung des Lebens zu begründen. Dennoch scheint es einer der bedeutendsten Belege für die Fähigkeit physikalischer Systeme zur Selbstorganisation, wenn lebende Materie aus unbelebter hervorgeht (ebenda, S. 166). Dabei besteht die neugewonnene Qualität wesentlich in der Selbstreplikation von Makromolekülen und der Weitergabe von geordneten Informationen. "Information ist eine Qualität, die über die Chemie hinausweist, eine Qualität, die typisch für die Biologie ist ... Höhere Formen des Lebens unterscheiden sich von den niederen nicht durch die Effizienz der chemischen Mechanismen, sondern allein in der Quantität und Semantik der genetischen Information" (Eigen 1989, S. 124). Die Selbstreproduktion lebendiger Organismen umfaßt also zweierlei, nämlich die materielle Evolution komplexer biochemischer Gebilde sowie die damit untrennbar verbundene immaterielle Entwicklung von Informationssystemen. Es ist kaum vorstellbar, daß dieser Prozeß von unbelebter zu belebter "Materie" spontan in einem einzigen Schritt entstanden ist, sondern man muß wohl von einigen Phasensprüngen und dem Zusammenwirken verschiedener sich selbst verstärkender Mechanismen ausgehen. Eigen (1988) hat für die Entstehung des Lebens ein Szenario entworfen, daß sich auf empirische Versuche mit viralen RNA-Molekülen sowie auf selbstentwickelte mathematische Modelle stützt.⁸¹ Nach dem eigenschen Modell können sich RNA-Makromoleküle spontan aus anderen komplexen chemischen Verbindungen bilden, wenn sie einen hierarchisch organisierten Prozeß von ineinandergreifenden, sich wechselseitig verstärkenden chemischen Zyklen durchlaufen - den sog. "Hyperzyklen". Unter diesen speziellen Bedingungen findet bereits auf molekularer Ebene ein Selektionsprozeß statt, nämlich dergestalt, daß die schnellere Selbstreproduktion eines Makromoleküls, das Information enthält, bevorzugt und beschleunigt entwickelt wird. Es ist völlig undenkbar, daß die Entstehung des Lebens durch ein rein zufälliges Durcheinandermischen von Molekülen oder ein kombinatorisches Durchprobieren gleichwahrscheinlicher Molekülketten zustandegekommen sein kann (vgl. Davies S. 169 ff.; B.O. Küppers [S.97] in Dress/Hendrichs/Küppers 1986, S. 81 ff.). Das Konzept des zufälligen Mischens gehört zur klassischen Betrachtung der Gleichgewichtsthermodynamik, während in gleichgewichtsfernen offenen Systemen die Rolle des Zufalls insbesondere im Zusammenhang mit Selektion und Mutation neu beurteilt werden muß. Konstruiert man analog zur Höheverteilung auf der Erde eine mathematische "Selektionswertlandschaft", in der hohe Nachkommenschaft pro Zeiteinheit durch einen entsprechenden Höhenwert ausgedrückt wird, ergeben sich zusammenhängende Wertlandschaften mit Gebirgsmassiven, deren Gipfel via Grate verbunden sind, und die Hügel, Täler und ausgediente Tiefebenen aufweisen (vgl. Eigen 1989, S. 126). Es zeigt sich, daß im Rahmen einer solchen Betrachtung sich Mutationen nicht ziellos im gesamten Raum statistisch verteilen, sondern daß eine interne Lenkung zum höchsten Punkt der Wertlandschaft auftritt, die deterministischer Natur ist. "Die frühere Behauptung, Mutanten entstünden wahllos und nicht zielorientiert, erweist sich damit als inkorrekt. Zufällig ist allein der molekulare Prozeß der Mutation, für den sich nicht voraussagen läßt, wann und wie er sich vollzieht, und für den sich allenfalls Wahrscheinlichkeitsaussagen machen lassen. Die statistische Überlagerung vieler Einzelprozesse bewirkt jedoch ... Determination, die um so ausgeprägter wird, je größer die Populationszahl ist. Das resultierende Verhalten, daß wir mit Selektion bezeichnen, unterscheidet sich klar vom thermodynamischen Gleichgewicht" (ebenda S. 133 ff.). Die klassische darwinistische Interpretation, nach der der Selektionsmechanismus in einer Zwei-Schritte-Regel die Evolution bestimmt - der erste Schritt in jeder Generation besteht in der Produktion einer ungeheuer großen genetischen Variation, während der zweite Schritt die eigentliche Auslese ausmacht - (vgl. Mayr S. 236 ff.), bleibt als Erklärung unzureichend: Bei einer derartigen Auslegung des Prinzips müßte der Evolutionsprozeß auf einen relativ niedrigen "Werthügel" zulaufen, jeder neue Sprung von dort zum nächsthöheren Werthügel müßte wieder alle statistischen Alternativen durchspielen und mittels ungerichteter Sprünge versuchen, einen höheren Hügel zu erreichen, so daß aufgrund der Notwendigkeit einer Überwindung riesiger Sprungweiten der Evolutionsprozeß schon bald zum Erliegen käme. Aber das Gegenteil ist der Fall. "Die meisten Mutationen ereignen sich also in den Bergregionen der Wertlandschaft, genau dort wo man auch den optimalen Gipfel erwartet. Durch den hohen inneren Zusammenhang der Wertlandschaft gibt es viele Wege, die an Höhenzügen entlang von einem Gipfel zu einem anderen führen. Die Besetzung dieser Grate lenkt den Evolutionsprozeß systematisch in die Richtung höherer Wertgipfel" (Otten S. 127 ff.). Erst bei Hinzunahme von Überlegungen zur Selbstorganisation im thermodynamischen Nicht- Gleichgewicht erschließen sich die notwendigen Bedingungen des Selektionsprozesses empirisch und auch theoretisch. Man erkennt dann, daß Mutanten keineswegs völlig regellos entstehen, daß Selektionswerte nicht regellos verteilt sind, sondern zusammenhängende Höhenverteilungen aufweisen und schließlich, daß diese Verteilung der Selektionswerte sich in einem Raum bewegen, in dem die Abstände klein und alle Wege vielfach [S.98] miteinander vernetzt sind (vgl. Eigen 1989, S. 161 ff.).

Die konsequente Anwendung der eigenschen Prinzipien muß die Existenz einer Evolution zweiter Art fordern: Einer Evolution der Evolutionsfähigkeit! (von der Malsburg in B.O. Küppers 1988, S. 271 ff.). Dies hat zur Folge, daß nicht nur die phänotypischen Strukturen evolvieren, sondern daß die Evolution selbst eine Vielzahl von Strategien zur Entwicklungsbeschleunigung um viele Größenordnungen hervorbringt. Dies bedeutet, "daß Ontogenese nicht die schrittweise Verwirklichung eines in den Genen vorliegenden detaillierten Konstruktionsplanes ist, sondern daß sie als ein durch geschickt gewählte Randbedingungen gelenkter Selbstorganisationsprozeß anzusehen ist" (von der Malsburg S. 277 ff.).

Allerdings muß einschränkend festgestellt werden, daß die Darstellung der Bio-Evolution mit molekularmechanischen Erklärungen allein unzureichend bleibt und ein weiteres Bauprinzip der Natur, nämlich die Nutzung hierarchisch geordneter "Baukästen", hinzu kommen muß: Es wird nicht laufend neu konstruiert, sondern die schon bestehenden und bewährten Strukturen werden modifiziert bzw. neu kombiniert, da das Kombinieren von Modulen viel einfacher, viel rascher und weniger störanfällig als jeweilige Neukonstruktionen anzusehen ist (vgl. Schuster in B.O. Küppers 1988, S. 62). Der modulare Aufbau der belebten Natur, den wir auf verschiedenen Ebenen des Organismus beobachten können, macht es erforderlich, daß wir auch nach ganzheitlichen Gesetzmäßigkeiten zu suchen haben, die das kollektive Verhalten aller Bestandteile des Organismus bestimmen (vgl. Davies S. 165).

Es muß bezweifelt werden, daß die ganze Bandbreite biologischer Phänomene, wie Viren, Zellen, Embryonen oder gar ganze Organismen als Muster von Molekülen verstanden werden können (vgl. Gutmann 1990, S. 111 ff.). Dies wird insbesondere bei den Embryonalprozessen deutlich: "Embryonale Gefüge sind hydraulische Systeme, die durch Inflation von Höhlen mit Flüssigkeit wachsen und sich differenzieren ... Die bisher in der Ontogenese erforschten Prozesse von Biochemie und Molekularbiologie könnten nur dann sinnvolle Begründung erfahren, wenn sie die Steuerung und Beeinflussung mechanischer, also hydraulischer Gebilde, behandelten" (Gutmann S. 113). Das Hydraulikprinzip eröffnet in der Biologie eine neue kausale Realitätsebene, in der hydromechanische Systemgesetze die morphologische Organisation von Organismen bedingen, was schon aufgrund der hohen Bedeutung des Lebenselexiers Wasser bei der Evolution plausibel erscheint. "Zur Evolution vermittelt die Formbestimmung, indem jede Formfestlegung Material- und Energie-Input bedeutet. Jede Festlegung und Erstellung von Nicht-Kugelgestalt erfordert also Aufwand, der bei der Selektion eine Rolle mitspielen muß; definierte Form und geordneter Formwandel stellen somit einen hohen Selektionswert dar, wenn Organismen als Energiewandler miteinander konkurrieren" (S. 117). Nach Gutmann reicht es nicht aus, Lebewesen oder deren [S.99] Strukturen auf dissipative Strukturen zu reduzieren, "solange Organismen nicht als Konstruktionen, als mechanische, vom Stoffwechsel betriebene hydraulische Apparate und als vielstufige Energiewandler klar vorgeführt werden. Organismen zeigen ein Gefüge, daß von verschiedenen Naturgesetzen bestimmt ist" (S. 119). Die wichtige Unterscheidung zwischen verschiedenen Komplexitätsebenen des Organismus und dessen Entstehungsweise legt die begründete Annahme nahe, daß auf allen diesen Ebenen differente Naturgesetze gelten müssen, die einer reduktionistischen Vereinheitlichung entgegenstehen (S. 126).

Die im Raume stehende Kritik, daß Lebensprozesse nicht auf dissipative Strukturen reduziert werden dürfen, kann allerdings gegenüber Prigogine nicht erhoben werden, da dieser nicht an einer Evolutions-Einheitsformel interessiert ist, sondern vielmehr an den Minimalforderungen, die notwendig erfüllt sein müssen, um Evolutionsprozesse zu begreifen.

Die erste dieser Forderungen ist die notwendige Bedingung der Irreversibilität, d.h. die Brechung der Symmetrie zwischen dem Vorher und dem Nachher.

Die zweite Bedingung für Evolution ist nach Prigogine, daß Neuheiten durch sinnvolle Ereignisse auftreten, die nicht nach klassischen Zufallsprinzipien abgeleitet werden können. "Ein Ereignis kann per definitionem nicht aus einem deterministischen Gesetz abgeleitet werden; es setzt also irgendwie voraus, daß das, was geschehen ist, auch nicht hätte 'geschehen können', und verweist damit auf Möglichkeiten, die kein Wissen weiter reduzieren kann. Die Möglichkeiten als solche und die Ereignisse, die einige davon Wirklichkeit werden lassen, werden definitionsgemäß durch die probabilistische Beschreibung begriffen. Doch die probabilistischen Gesetze allein reichen noch nicht aus. Jede Geschichte, jede Erzählung enthält Ereignisse, setzt also voraus, daß das, was auch nicht hätte eintreten können, geschehen ist; interessant ist sie aber nur, wenn diese Ereignisse einen Sinn haben. Eine Folge von Würfen mit dem Würfel besagt nichts, es sei denn, gewissen Würfen käme eine Bedeutung zu: Der Würfel ist nur dann Instrument eines Glückspiels, wenn um etwas gespielt wird" (Prigogine 1989, S. 21). Die dritte Minimalforderung lautet, daß bestimmte Ereignisse imstande sein müssen, die Richtung der Evolution nachhaltig zu verändern, was bedeutet, daß die Evolution in ihrer Dynamik durch Selektionsmechanismen gekennzeichnet ist, die in der Lage sind, neue "Kohärenzen" herzustellen (S. 21/22).

Diese Minimalprinzipien - Irreversibilität, Ereignis und Kohärenz - sind als Charakteristika für die neuartigen Nicht- Gleichgewichts-Zustände der Materie von Bedeutung, insbesondere beim Auftreten von Korrelationen großer Reichweite: "Das Entstehen eines neuen makroskopischen Verhaltens, das nicht auf neuen elementaren Wechselwirkungen be- [S.100] ruht, sondern sich auf die Population als solche stützt, auf das, was die elementaren Einheiten 'zusammen' tun" (S. 31.).

Bei gleichgewichtsfernen Selbstorganisationsprozessen treten zusätzlich zu den "normalen" Gesetzen von Chemie und Physik neue kollektive Strukturgesetze hinzu, die als dissipative und kohärente Aktivitäten der Materie eine innere Dynamik des Systems sowie eine Eigengeschichte erzeugen und damit ihr Verhältnis zur Außenwelt neu bestimmen: "Damit öffnet sich, ausgehend von den Begriffen der Empfindlichkeit, der Instabilität und der Verzweigung, die Physik dem Problem der Evolution" (S. 36).⁸² Mit diesen Überlegungen nähert man sich zwar dem Problem der Lebensentstehung, kann aber dennoch nicht den qualitativen Umschlag von physikalischen und chemischen Phänomenen zu biologischen hinreichend konkretisieren. Dazu gilt es nämlich die Frage zu klären, wie man zur "Information" bzw. zur "Botschaft" gelangt, die ein Molekül für andere Moleküle darstellt, um als verschiedene Biomoleküle füreinander Bedeutung zu bekommen. Auch das Modell der sog. 'Markow- Ketten', die weder auf einem rein zufälligen Prozeß noch auf einem deterministischen Algorithmus beruhen, vermögen die Geschichte des Lebens nicht zu erklären, "sondern sie erhellen lediglich das 'Terrain' auf dem sie hat entstehen können" (S. 49). Aufgrund der essentiellen Komplexität der Geschichte des Lebens läßt sich diese nicht einfach auf physikalisch- chemische Gesetze reduzieren und auch nicht die Evolution in der Kurzformel "Zufall der Mutationen und Selektion der Mutanten" zusammenfassen, sondern es müssen über den Zwang der Selektion hinaus noch weitere Triebkräfte in der Natur vermutet werden, die physikalisches Werden mit biologischer Evolution verbinden. "Im Dialog zwischen den Physikern und Chemikern auf der einen und den Biologen auf der anderen Seite ging es lange um eine "Physikalisierung" unserer Vorstellung vom lebenden Organismus. Mittlerweile ist klar, daß dieser Dialog sich um eine "Historisierung" von Physik und Chemie dreht" (S. 50).

Die bisherigen Modelle zur Entstehung des Lebens können nur Plausibilitäten für die Möglichkeiten des Übergangs von unbelebter zu belebter "Materie" liefern und führen darüber hinaus auf ein ungeklärtes Problem. "Einerseits kann man nicht glauben, daß das einzigartig komplexe und spezifische Nukleinsäure-Protein-System spontan in einem einzigen Schritt entstanden ist, doch andererseits kann das einzige allseits anerkannte Organisationsprinzip der Biologie - die [S.101] natürliche Auslese - erst wirksam werden, wenn Leben in irgendeiner Form in Gang gekommen ist. Daraus ergibt sich für uns die Alternative, entweder ein primitiveres chemisches System, daß eine fortschreitende Evolution durch natürliche Auslese durchlaufen kann, oder die Existenz von nicht zufälligen Organisationsprinzipien in der chemischen Entwicklung anzuerkennen" (Davies S. 172).

Im Rahmen der Selbstorganisationsforschung wird vor allem letztere Alternative für die aussichtsreichere angesehen, indem strukturübergreifende Gesetzmäßigkeiten sowohl in Evolutionsprozessen des Lebendigen als auch in der komplexen Dynamik unbelebter Natur analysiert und verglichen werden. Zentraler Ausgangspunkt derartiger Untersuchungen ist dabei die Bifurkationsdynamik, um das Verzweigungsverhalten bei allgemeinen Wachstums- und Evolutionsprozessen strukturell zu erfassen (vgl. Pohlmann/Niedersen 1990, S. 63 ff.). "So kann man sich die biologische Evolution als eine Folge transienter Bifurkationsprozesse⁸³ vorstellen, die beim Durchlaufen einer vielfach verästelten Bifurkationskaskade auftreten" (S. 74). Auch nach diesem Modell bedeutet Entwicklung nicht einfach das Entfalten von genetisch vorbestimmten Eigenschaften und Evolution nicht einfach Determiniertheit durch die äußere Umwelt, sondern wesentlich eine Verwirklichung der internen und organismischen Verzweigungsmöglichkeiten. Häufig tritt im Zusammenhang mit der Bifurkationsdynamik deterministisches Chaos auf, daher macht es Sinn zu sagen, "daß die reale Bewegung auf einer Verzweigungskaskade einer konkreten Trajektorie auf einem bestimmten chaotischen Attraktor entspricht. Dann wäre der Stammbau einer biologischen Art eine mögliche Realisierung der Bewegungen auf dem 'chaotischen Attraktor der biologischen Evolution'" (S. 81). Pohlmann/Niedersen gehen noch einen Schritt weiter, wenn sie dynamisches Verzweigungsverhalten als universelle Eigenschaft im Zusammenhang mit dem Auftreten von Innovationen deuten: "Die Entwicklung komplexer Systeme, wie es bei der Phylo- und Ontogenese, aber auch bei der geistigen Entwicklung des Menschen sowie bei der Entstehung seiner Schöpfungsprodukte in Kunst und Wissenschaft der Fall ist, folgt so einer Bewegungsform, die einerseits hochgeordnet ist (fraktal aufgebaute Hierarchiestrukturen), so hoch, daß sie schon wieder häufig als "unordentlich" erscheint, die aber andererseits aufgrund der immer wiederkehrenden sensitiven Phasen ständig neue Freiräume für echte Innovationen schafft" (S. 81).

Ebeling (1990) interpretiert Evolution als allgemeines Entwicklungsschema, nach dem diese eine Kette von Selbstorganisationszyklen in spiraliger Struktur durchläuft, die sich in selbstähnlichen Zeitskalen und "baumartiger Parallelität" komplex verzweigen (S. 59). Evolution ist in diesem [S.102] Verständnis nicht mehr nur an biologisch-organische Prozesse geknüpft, sondern beginnt mit kosmischer und anorganischer Entwicklung des Universums, wobei die Strukturbildungsprozesse immer komplexer werden und immer neue Qualitäten hervorbringen (vgl. Ebeling/Engel/Herzel 1990, S. 174 ff.). Die Fortsetzung der "höheren" Evolutionsformen in der Biosphäre wird in soziokulturellen und technischen Bereichen gesehen, in denen neben Unterschieden eine Reihe von Gemeinsamkeiten konstatiert wird (vgl. Ebeling 1990, S. 60 ff.).

Andere Naturwissenschaftler argumentieren tendenziell ähnlich, aber vorsichtiger, indem sie zwar Zusammenhänge zwischen physiologischen und kosmologischen sowie soziokulturellen "Evolutions"bereichen mit Hilfe von Selbstorganisations- und Chaosprinzipien konstatieren, aber gleichzeitig Differenzen und unerklärte Phänomene hervorheben. "Das Chaos ist ein kosmisches Faktum wie die Relativität und die Quantenmechanik. Es ermöglicht eine neue Selbstorganisation innerhalb eines dissipativen Energiestroms, wobei das Anwachsen der Entropie örtlich überwunden und eine neue Ordnung geschaffen wird. Es erklärt nicht, warum eine solche Vielzahl von unglaublichen Adaptionen entstanden ist, aber es macht sie etwas weniger unglaublich. Ohne Chaos gäbe es keine Kreaturen, die fähig wären, über ihren Ursprung nachzudenken" (Wesson 1991, a.a.O., S. 213). Es wird hier also weniger der Versuch unternommen, die Evolution des Kosmos vom Einfachen zum Komplexen deduktiv nachzuzeichnen, sondern eher induktiv vom bereits erreichten Komplexitätsgrad des Lebens rückzuschließen auf dessen Entwicklungsbedingungen. Dieses sog. "schwache anthropische Prinzip" stellt das Problem der Evolution sozusagen auf den Kopf: "Anstatt danach zu fragen, wie das leblose Universum lebende Formen hervorbringen konnte, was schließlich zu denkenden Wesen führte, wirft es eine Frage auf, die unter Umständen sogar eine wissenschaftliche Untersuchung wert wäre: Was beinhaltet die Existenz von Lebewesen, die imstande sind, über ihre Herkunft nachzusinnen?" (ebenda, S. 356). Denn es ist im höchsten Maße erstaunlich, mit welcher Präzision Naturkonstanten, Zeitabläufe und Gewichtungen im Universum erfüllt sein mußten, damit sich Lebensprozesse stabilisieren konnten.⁸⁴ Von daher wird deutlich, daß einerseits der physiologische und biologische Naturbegriff nicht isoliert vom Verständnis des Universums, also dem kosmologischen Naturbegriff sinnvoll betrachtet werden kann, aber andererseits das Wesen der kosmologischen Evolutionsgesetze erst mit Hilfe des Verständnisses biologischer Evolutionsprinzipien konkret begreifbar wird: Selbstorganisations- und Chaosprinzipien ermöglichen ein vertieftes zusammenhängendes Verständnis von organismischer und kosmologischer Evolution, ohne jedoch aufeinander reduzierbar zu sein. "Ein [S.103] zufälliges Detail, daß sich aber immer noch im Rahmen der physikalischen Gesetze bewegt, stellt dabei der Umstand dar, daß die Tendenz zu größerer Komplexität und Effizienz des Lebens mit dem Weg des Universums übereinstimmt, daß durch seine Ausdehnung die Kräfte der Selbstorganisation in die Lage versetzt, sich der Herrschaft der Entropie entgegenzustemmen ... Aus Sicht der thermodynamischen Ungleichgewichtstheorie ist das Leben Teil einer fortwährenden Erzeugung von Komplexität durch kompetetive Dissipation von Energie in Entropie; es mußte in Erscheinung treten, als die physikalischen Voraussetzungen seinen Grad an Komplikation gestatteten. Evolution ist, wie die Bildung Galaxien, eine Reise auf einer Einbahnstraße. Wenn das Dasein von einer Tendenz zur Komplexität durchdrungen ist, kann man das Leben zu Recht als eine Umsetzung des Antriebs oder der Kraft betrachten, die ursprünglich das Universum erschaffen hat - die Matrix für Ordnung und Richtung hinter dem materiellen Universum. Die Biologie sollte die Tiefen der Wirklichkeit genauso ausloten, wie die Physik oder die Kosmologie, vielleicht sogar mehr. Soweit wir wissen, ist das Leben der am stärksten strukturierte Teil im Ordnungssystem des Universums" (ebenda, S. 364 ff.).

Eine ganz andere Art der 'Universalität' beansprucht die Theorie der sog. "Autopoiese", die als Theorie lebender Systeme bei den chilenischen Biologen H.R. Maturana und F.J. Varela ihren Ursprung findet, mittlerweile aber als Forschungszweig modifiziert und weiter entwickelt wurde. Maturana umschreibt den Forschungsgegenstand wie folgt: "Lebende Systeme begegnen uns in unserer alltäglichen Erfahrung als autonome Entitäten von überwältigender Vielfalt, ausgestattet mit der Fähigkeit sich zu vermehren. Aufgrund solcher Erfahrungen scheint uns Autonomie ein so offensichtlich wesentliches Merkmal lebender Systeme zu sein, daß wir jeden Gegenstand unserer Beobachtung, der uns autonom zu sein scheint, in naiver Weise für lebendig halten. Obwohl sich diese Autonomie aber beständig in der Fähigkeit lebender Systeme zeigt, ihre Identität durch aktive Kompensierung von Deformationen zu erhalten und zu bekräftigen, ist sie bis jetzt ihre rätselhafteste Eigenschaft geblieben. Autonomie und Vielfalt, die Erhaltung der Identität und der Ursprung aller Veränderungen der Art, in der diese Identität erhalten wird, sind die grundlegenden Herausforderungen, die die Erscheinungswelt lebender Systeme an uns stellt und denen Menschen seit Jahrhunderten ihr forschendes Interesse zugewandt haben" (Maturana 1982, S. 180).

Die Aufgabe der Theorie ist vor allem darin zu sehen, daß diejenigen Charakteristika des Lebendigen bestimmt werden sollen, die während der gesamten Entwicklungsgeschichte hindurch, trotz ungeheurer Vielfalt bis heute invariant [S.104] geblieben sind (vgl. Köck 1990, S. 166).⁸⁵ Autopoiese stellt daher nicht eine Theorie zur Entstehung des Lebens und auch keine allgemeine Naturtheorie dar, sondern beansprucht eine universelle "Explikation der Autonomie des Lebens" (Varela 1987, S. 119). Um sich vom Vitalismus abzugrenzen, sollen zur Erklärung des Lebens "keinerlei Kräfte und Prinzipien herangezogen werden, die sich nicht im physikalischen Universum finden" (Maturana 1982, S. 181 ff.). Die Theorie der Autopoiese ist also insofern "mechanistisch", als die notwendigen und hinreichenden Bedingungen allen Lebens aus der Besonderheit von Organisationsprinzipien erklärt werden sollen: Die innere Organisation einer idealisierten autopoietischen Maschine ist danach selbsterzeugend, selbstorganisierend, selbstreferentiell und selbsterhaltend. Darunter ist zu verstehen, "daß eine autopoietische Maschine durch ihr Operieren fortwährend ihre eigene Organisation erzeugt, und zwar als ein System der Produktion ihrer eigenen Bestandteile, und daß diese Bestandteile hierbei in einem endlosen Umsetzungsprozeß unter Bedingungen fortwährender Umwelteinwirkungen, d.h. der Kompensation solcher Einwirkungen verbraucht werden. Eine autopoietische Maschine ist daher ein homöostatisches System, daß seine eigene Organisation als die grundlegende Variable konstant hält" (S. 185). Im Unterschied zu einem "allopoietischem System" - beispielsweise eine herkömmliche Produktionsmaschine - ist ein autopoietisches System nicht fremdbestimmt durch einen äußerlichen Input, sondern "ist ein nichttriviales, weil plastisches System, dessen Input-Output- Beziehungen weitgehend variabel und daher kaum vorhersagbar sind, auch wenn jedes innerhalb des autopoietischen Prozesses stattfindende Ereignis streng naturgesetzlich determiniert ist" (Köck a.a.O., S. 168 ff.). In Modifizierung und Präzisierung definiert Roth (1986) autopoietische Systeme als selbstherstellende (= zyklische Verknüpfung selbstorganisierender Prozesse) und selbsterhaltende Systeme. Systeme sind selbsterhaltend, wenn sie erstens zu jeder Zeit eine räumlich zusammenhängende Einheit bilden; zweitens, wenn sie einen vom System nicht unabhängigen autonomen Rand besitzen; drittens, wenn sie materiell und energetisch offen sind; die konstitutiven Komponenten existieren nur für eine endliche Zeit, sind also dynamisch; wenn sie selbstreferentiell sind, so daß jeder Zustand des [S.105] Systems an der Hervorbringung des jeweils nächsten Zustands konstitutiv beteiligt ist (S. 155 ff.). Roth hält es in diesem Zusammenhang nicht für ausgeschlossen, daß es einmal technische Systeme dieser Art geben kann! Auf der Basis dieser Eigenschaften hat Schwegler (1990) das Modell einer "Protozelle" mit Hilfe klassisch-physikalischer Mechanismen konstruiert und ihre Eigenschaften untersucht. Dabei hängt das globale Verhalten der Protozelle in kritischer Weise von dem aus der Umwelt bereitgestellten Nährstoffangebot ab: Bei ausreichendem Nährstoffangebot konstituiert das System in autonomer Weise seine eigenen Grenzen und hält damit für die Dauer seiner Existenz in kontinuierlicher Weise seine Identität aufrecht (vgl. Schwegler 1990 S. 92 ff.).

Auf der einen Seite steht also der Organismus als autopoietisches System in sehr engem Kontakt mit der Umwelt, um überleben zu können, indem er Umweltenergie und -materie quasi durch sich hindurchfließen läßt. Auf der anderen Seite ist der Organismus autonom, da er seine Interaktionen selbst bestimmt und nur selektiv spezifische Materie und Energie aufnimmt, verarbeitet und steuert. Diese relative Autonomie vollzieht sich im Rahmen einer Wechselbeziehung zwischen Umwelt und Organismus, die Maturana und Varela als "strukturelle Kopplung" bezeichnen. In diesem Verständnis determinieren weder Außeneinflüsse und Störungen der Umwelt das konkrete innere Verhalten des Organismus, noch verfügt der Organismus über autonome Eingriffsmöglichkeiten in die Umwelt, um diese ausschließlich nach eigener Zwecksetzung zu verändern. Demgegenüber ist hervorzuheben, daß die strukturelle Koppelung einen wechselseitigen Prozeß meint: "Beide - Mechanismus und Milieu - erfahren Veränderungen" (Maturana/Varela 1987, S. 113). Evolution ist daher in erster Linie ein ko- evolutionärer Prozeß zwischen Umwelt und autopoietischem Organismus, der seine spezifische Struktur ständig selbst herstellt und erneuert: "Der Organismus schafft die bioenergetischen Bedingungen, unter denen sich diese Strukturen selbstorganisierend bilden. Der Organismus verfügt also im aktiven Sinn über die Ressourcen, die die Umwelt bietet. Dies ist der Zusammenhang zwischen Umweltabhängigkeit und Autonomie" (Roth 1986, S. 159).

Allerdings sind Selbstherstellung und Selbsterhaltung sowie die "innere Selektion" des autopoietischen Organismus an eine wichtige Voraussetzung gebunden: Autopoiese legt den klassischen Begriff der Systemstabilität zugrunde (vgl. Varela 1987, S. 126 ff.), und zwar in einem mechanisch stabilen System, was relativ "unempfindlich" gegenüber seiner Umwelt ist.

In instabilen oder gar chaotischen Situationen gleichgewichtsferner Zustände treten demgegenüber neue Eigenschaften auf: Der Organismus wirkt extrem empfindlich gegenüber Fluktuationen der Umwelt, was den Weg zu Übergangsphänomenen öffnet, die zu interner Differenzierung und komplexem Verhalten führen können (vgl. Nicolis/Prigogine 1987, S. 99 ff.).

[S.106] Von daher gilt der autopoietische Systemzustand für die Organismen nicht universell, sondern bezeichnet einen besonders stabilen "Grenzfall", an den die Freiheits- bzw. Entscheidungsspielräume eines selbstbezogenen Lebewesens gebunden sind. Eine genauere Prüfung ergibt, "daß individuelle Lebewesen Autopoiese im strengen Sinn der vollständigen Selbsterhaltung nicht verwirklichen, sondern daß der einzige wirklich auf Dauer selbsterhaltende Prozeß der Lebensprozeß insgesamt ist, der seit ca. 3 Mrd. Jahren auf der Erde andauert und der von den sich reproduzierenden individuellen Organismen als Komponenten erhalten wird" (Roth 1987 b, S. 265). Die hohe dynamische Stabilität autopoietischer Systeme aufgrund kreiskausaler und selbstreferentieller Rückkopplungen im Inneren des Organismus hat eine starke Eigenständigkeit und Individualität desselben zur Folge: "Wir müssen aufgrund dieser Erkenntnisse ein verändertes Bild der Evolution entwerfen, daß von dem des Neodarwinismus in einigen wichtigen Punkten abweicht. Wir müssen erstens annehmen, daß es zwischen den statistisch auftretenden genetischen Mutationen und den Merkmalsausprägungen einen Filter gibt, der in den selbstorganisierenden epigenetischen Prozessen des Organismus besteht. Der Organismus kann ... gegenüber genetischen Mutationen als Repressor oder Verstärker wirken ... Das Verhältnis zwischen Umweltselektion und Organismus ist nicht symmetrisch - die Selektion kann immer nur auf das wirken, was ihr der Organismus 'anbietet'; für das Überleben des Organismus genügt es, daß er die funktionalen Mindestanforderungen für seine autopoietische Organisation erfüllt. Darüber hinaus hat er alle Freiheiten. Die ungeheure Vielfalt an Formen und Funktionen, die wir in der Natur beobachten, ist ein schlagender Beweis dafür" (Roth 1986, S. 165 ff.).

Der weiterführende und bereichernde autopoietische Evolutionsansatz liefert jedoch auch keine befriedigende Erklärung für die innovative und emergente Evolutionsdynamik in Richtung auf immer höhere Grade von Komplexität, Organisation und Individualität.⁸⁶ Offenbar hängt die komplexe "Höherentwicklung" eng mit dem Phänomen der Wechselwirkung zwischen instabilen Übergangszuständen des Entstehens, Alterns und Vergehens mit den stabilen Zuständen der Selbsterhaltung zusammen, also dem Wechselspiel zwischen dissipa- [S.107] tiven oder chaotischen Vorgängen und Autopoiese.

Genau dieses Wechselspiel hat Jantsch (1987, 1988) im Betrachtungsfeld, wenn er versucht, ein allgemeines Prinzip der sich selbstorganisierenden Materie von der kosmischen über die biologische zur soziokulturellen Evolution in ihren verschiedenen Komplexitätsgraden zu konkretisieren: "Autopoietische ... Stabilität stellt nur einen besonderen Fall eines evolvierenden dynamischen Systems dar ... Autopoiesis und Evolution, globale Stabilität und kohärenter Wandel erscheinen als komplementäre Manifestationen von Selbstorganisation" (Jantsch 1987, S. 166). Im Gegensatz zur Betonung räumlicher Strukturen und Systemkomponenten ist diese neue Sicht wesentlich "prozeßorientiert" und versucht, zwischen den unterschiedlichen Selbstorganisationsprozessen nicht nur Analogie, sondern Homologie, also innere Gleichartigkeit nachzuweisen, wobei die These entwickelt wird, "daß es auf jeder Ebene der Evolution Prinzipien selbstorganisierender Dynamik gibt, die die Verbundenheit aller Ebenen und aller Lebensformen auf unserem Planeten sicherstellen" (1987, S. 161). Darüber hinaus gelten einige Prinzipien nicht nur für die lebendige Welt, sondern auch für die kosmische Evolution, für die Bildung der Elemente der chemischen Verbindungen und den Übergang zur präbiotischen Evolution. Dabei tritt die Naturgeschichte in raumzeitlichen Symmetriebrüchen zutage, die sich immer neue Dimensionen von Offenheit und Erstmaligkeit erschließt: "Nicht Anpassung an eine vorgegebene Umwelt, sondern Ko-Evolutionen von System und Umwelt auf allen Ebenen von Mikro- und Makrokosmos machen das Wesen einer einheitlich wirkenden Gesamtevolution aus" (1988, S. 117).

Evolution bedeutet danach eine wesentlich schöpferische, sich auf selbstähnliche Muster gründende Kooperationsrelation der komplex geordneten Naturvorgänge, die in ihrem jeweiligen Muster ein auf gegenseitige Steigerung hin angelegtes Bedingungs- und Verbundenheitsverhältnis darstellt (vgl. Maier 1988, S. 72).

Eine derartige Analyse der wesentlich prozeßhaften und historischen Naturdynamik erfährt aber nicht nur wissenschaftliche Begründung, sondern bedeutet auch "jenes Einstimmen auf die Dynamik, an der wir teilhaben auf dem breiten Lebensstrom, in dem sich unser Einzelleben entfaltet, welches uns eine ganzheitliche Vision von der Art und Weise liefert, wie wir unser Leben gestalten sollen. Diese Vision, die Ethik, ist keine absolute statische Struktur, sondern ein evolvierendes System unterbewußter und bewußter Selbstreflexion. Ethik ist eine Vorstellung davon, wie ein Leben evolutionsgerecht gelebt werden soll" (Jantsch 1987, S. 187). Eine solche verantwortungsbewußte Grundhaltung gegenüber der Natur definiert sich im Kern über Koevolution und versucht Umwelt und Menschenwelt so miteinander in Beziehung zu setzen, daß sie sich miteinander entwickeln lassen und die Intensität der Lebensprozesse optimal gesteigert wird - und dies nicht nur für die menschliche Gattung (!). Sie bedeutet ferner eine gleichzeitig größtmögliche [S.108] Offenheit gegenüber neuen Entwicklungen und Erscheinungen, was weitgehende Autonomie der Individuen und sozialen Gruppen, aber auch der übrigen biologischen und ökologischen Selbstorganisationssysteme in der Umwelt voraussetzt (vgl. Maier 1988, S. 64). Das Lernen zu "Leben und nicht nur Funktionieren" ist für Jantsch auch deshalb von elementarer Bedeutung, da wir "am Beginn einer weltweiten schöpferischen Krise, die unser bisheriges Leben auf allen Ebenen in Frage stellt", stehen (Jantsch 1987, S. 188). Um eine offene koevolutionäre Zukunftsgestaltung ermöglichen zu können, muß für Jantsch das uneingeschränkte anthropozentrische Weltbild aufgegeben werden,⁸⁷ um dieses durch ein kreativ-symbiotisches Verhältnis zwischen Mensch und Natur zu ersetzen und dem "Geist" der jeweiligen Selbstorganisationsebene gerecht zu werden. "Geist ist in dieser Sicht nicht Gegensatz zur Materie, sondern die Selbstorganisationsqualität der dynamischen Prozesse, die im System und in seinen Beziehungen zur Umwelt ablaufen" (Jantsch 1988, S. 42). Zur näheren Erläuterung dazu heißt es bei Jantsch: "Geist koordiniert die Raumzeitstruktur von Materie. Neben dem neuralen Geist gibt es den langsamer wirkenden metabolischen Geist, der z.B. in Ökosystemen und Einzellern dominiert. Während die materiellen Produktions- und Verteilungsprozesse der Menschengesellschaft einen solchen metabolischen Geist darstellen, sind im elektronischen Zeitalter die Voraussetzungen dafür geschaffen, ein schneller wirkendes und vielleicht in höherem Maße selbstorganisierendes 'Kollektivhirn' zu erzeugen. Bisher dominiert vielfach die Ökologie individuell konzipierter, fertiger Ideen, aus welcher Kultur entsteht. Doch werden individuelle Ideen wohl auch in Zukunft als Fluktuationen höheren Bewußtseins eine entscheidende Rolle spielen" (S. 43). Zum einen geht es Jantsch darum, "die Wissenschaft wieder näher an das Leben heranzuführen" (1987, S. 190) und zum zweiten, die Kluft zwischen Natur und Kultur bzw. Naturwissenschaft und Geisteswissenschaft durch eine universelle Kosmologie zu überwinden: "Dieses neue Wissenschaftsbild, daß sich in erster Linie an Modellen des Lebens, nicht an mechanistischen Modellen orientiert, bringt Wandel nicht nur in der Wissenschaft mit sich. Es ist thematisch und in der Art der Erkenntnis mit jenen anderen Ereignissen verbunden, die zu Beginn des letzten Drittels unseres Jahrhunderts eine Metafluktuation signalisiert haben. Die Grundthemen sind überall dieselben. Sie lassen sich in Begriffen wie Selbstbestimmung, Selbstorganisation und Selbsterneuerung zusammenfassen, in der Erkenntnis einer systemhaften Verbundenheit aller natürlichen Dynamik über Raum und Zeit, im logischen Primat von Prozessen über Strukturen, in der Rolle von Fluktuationen, die das Gesetz der Masse aufheben und [S.109] dem einzelnen und seinem schöpferischen Einfall eine Chance geben, in der Offenheit und Kreativität einer Evolution schließlich, die weder in ihren entstehenden und vergehenden Strukturen noch im Endeffekt vorherbestimmt ist. Die Wissenschaft ist in Begriff, diese Prinzipien als allgemeine Gesetze einer natürlichen Dynamik zu erkennen. Auf den Menschen und seine Systeme des Lebens angewandt, sind sie damit Ausdruck eines im tiefsten Sinne natürlichen Lebens. Die dualistische Aufspaltung in Natur und Kultur wird damit aufgehoben" (Jantsch 1988, S. 34 ff.).

Die so verstandene Selbstorganisationsdynamik erklärt nicht nur universelle Naturabläufe, sondern soll auch grundlegende Orientierung für einen anderen wissenschaftlich-technischen Entwicklungsprozeß, für ein anderes industrielles Fortschrittsmodell liefern, wobei die aggregierten Grundbedingungen dieses "evolutionären" Fortschritts folgendermaßen lauten: "Vielfalt statt einfältiger Größe, Gemächlichkeit statt rasender Beschleunigung, Selbstorganisation statt zentralistischer Macht" (vgl. Kafka 1989, S. 19 ff.). Dies erfordert andere Prioritäten einer erneuerten Wissenschaft und eines evolutionsverträglichen Technikkonzepts, daß sowohl aus Erkenntnissen der Selbstorganisations- und Evolutionsforschung als auch durch eine neugewonnene lebensweltliche Autonomie der Gesellschaft zu gewinnen ist. Allerdings muß in diesem Zusammenhang ein gesellschaftlicher "Selektionsprozeß" hinsichtlich des zeitlichen Verhaltens vorgenommen werden: Einerseits können diejenigen naturwissenschaftlich-technischen Bereiche mit "Gemächlichkeit" gehandhabt werden, die sich auf die Erforschung der Langzeitphänomene kosmischer und biologischer Evolutionen beziehen, aber andererseits verlangt die Umsteuerung derjenigen Naturwissenschaften, die das umweltzerstörende hyperbolische Wachstum technischer "Evolution" wesentlich bestimmen, kurzfristigen und schnellen Handlungsbedarf.

Im Unterschied zu den Ansätzen, die versuchten, andere Fortschrittsmodelle aus soziokultureller bzw. gesellschaftspolitischer Sichtweise quasi "von außen" an Naturwissenschaft und Technik heranzutragen, scheint mir dasjenige Konzept erfolgreicher zu sein, das eine Wesensverwandschaft zwischen den durch die Selbstorganisationsforschung gewandelten Grundlagenbegriffe der Naturwissenschaften und den formulierten soziokulturellen Zielsetzungen nach einer dauerhaft überlebensfähigen Menschheitsentwicklung aufzuzeigen versucht. Die Schlüsselbegriffe in beiden Bereichen heißen "nicht Einfachheit, sondern Komplexität, nicht Hardware, sondern Organisation. Was man sucht, ist eine 'Theorie der Organisation'" (Davies S. 197). Auf der Suche nach einem Fortschrittsmodell gilt m.E. das Interesse den "Software- Gesetzen", die "über die bekannten Gesetze der Physik hinausgehen und die es noch zu entdecken gilt. Es scheint als seien wir nahe daran, nicht nur ganz neue Naturgesetze zu entdecken, sondern auch eine von der traditionellen Wissenschaft radikal abweichende Naturauffassung" (S. 202).

[S.110] Offenbar liegen diese neuen 'Gesetze der Komplexität' bzw. die 'Selbstorganisationsprinzipien' quer zu den materiellen und strukturellen Ebenen der Evolution des Kleinen sowie des Großen und führen auf die Fähigkeit der Natur, Neues zu schaffen: "Kein logischer Grund spricht dagegen, daß auf jeder neu auftauchenden Stufe in der Hierarchie von Organisation und Komplexität der Natur neue Gesetze wirksam werden" (ebenda). Dabei werden die relationalen Wirkkräfte zwischen der Materie weniger durch neue physikalische Kräfte ergänzt, sondern quasi "eingespannt", um damit das selbstorganisierende kollektive Naturverhalten auf eine ganzheitliche Weise zu beeinflussen.⁸⁸ Die 'Software-Gesetze' der Selbstorganisation bestimmen nicht nur die Form und das Verhalten neu entstehender Phänomene, sondern sie sorgen auch für die selbstähnliche bzw. fraktale Musterung jeder Organisationsstufe und machen die ineinandergeschachtelte komplexe Schichtung kosmologischer Entwicklungprozesse plausibel: "Jede Ebene, angefangen von den Atomen über die Moleküle, die Zellen und Organismen bis hin zu denkenden Individuen und der Gesellschaft, enthält die jeweils untere und stellt ihr gegenüber eine Bereicherung dar, kann aber nicht auf sie reduziert werden" (S. 207). Dabei tritt ein neues Phänomen, die sog. "Abwärts-Verursachung" auf, in dem Prozesse der tieferen - oder evolutionsgeschichtlich früheren - Ebenen von den Gesetzen der höheren bzw. späteren Ebenen mittels Symmetriebruchs eingeengt und auf eine neue Ausgangslage festgelegt werden. In diesem Sinne deute ich die 'Techno- Evolution' als paradigmatisch für eine 'Abwärts- Verursachung', da sie die natürliche und soziale Evolution auf eine neue Ausgangslage, aber auch auf neue Möglichkeiten eingrenzt. Wie später noch näher erläutert, ergibt sich ein spezifischer 'Entwicklungskorridor' für eine ko-evolutionäre Entwicklung des Mensch-Natur- Technologie-Gefüges.

Davies unterscheidet drei Arten von Organisationsprinzipien, nämlich schwache, logische und starke:

Schwache Organisationsprinzipien behandeln Aussagen über die generelle Tendenz von Systemen zur Selbstorganisation und enthalten Angaben über äußere Randbedingungen, Anfangsbedingungen, Rückkoppelungsgrade, Ausmaß der Nichtlinearität etc., doch sind sie nicht schon in den zugrunde liegenden physikalischen Gesetzen selbst enthalten.

[S.111] Logische Organisationsprinzipien umfassen Aussagen über die Geometrie von fraktalen Informations- oder Netzwerktheorien, zelluläre Automaten etc., d.h. also mathematisch logische Regeln, die universelle Struktureigenschaften zum Ausdruck bringen.⁸⁹

Starke Organisationsprinzipien sind diejenigen, bei denen vermutet wird, daß die bestehenden physikalischen Gesetze nicht ausreichen, um das hohe Maß an Organisationsvermögen zu erklären, das in der Natur beobachtbar ist (S. 213 ff.).

Starke Organisationsprinzipien ließen sich auf zweierlei Weise in die Physik einführen, nämlich durch Erweiterung der bestehenden Gesetze oder grundlegende Abwandlung der Gesetze der Naturwissenschaften. Um die Zeit als asymmetrische Zunahme der Komplexität in der Natur zu erklären, hat Prigogine eine mathematische Theorie entwickelt, die die mikroskopischen Gesetze der Physik modifiziert. Der Biologe Rosen verlangt für komplexe Systeme ein neues Kausalitätsprinzip, daß in die Nähe der aristotelischen Kausalkategorien rückt und eine grundlegende Neubewertung der gegenwärtigen Formulierung der physikalischen Gesetze erforderlich machen würde. "Die fundamentalen Modifikationen der Gesetze der Physik, wie sie von Prigogine und Rosen vorgeschlagen werden, müssen einstweilen noch als sehr spekulativ betrachtet werden, aber sie machen deutlich, wie sehr die Komplexität der Natur nach Ansicht einiger Wissenschaftler die Grundlage in Frage stellt, auf der die naturwissenschaftlichen Gesetze formuliert worden sind" (S. 225).

Ob Modifikationen, Erweiterungen oder gar grundlegende Veränderungen der naturwissenschaftlichen Gesetze zur Erklärung der universellen Evolutionsdynamik in der Natur erforderlich sind, läßt sich gegenwärtig im einzelnen noch nicht abschätzen, dennoch scheinen die nichtlinearen komplexen Selbstorganisationsprozesse in der Natur immer stärker in den Mittelpunkt der Naturwissenschaften zu rücken und die traditionell mechanistischen Forschungsgegenstände an den Rand zu drängen, so daß eine einheitliche, evolutionäre und historisierende Kosmologie plausibel und möglich zu sein scheint.

81 - Vgl. Otten 1990, S. 107 ff.; Eigen 1989, S. 119 ff.

82 - "Und die Geschichte des Lebens kann zweifellos - zumindest teilweise - als die Geschichte einer Rückübersetzung der 'Empfindlichkeit' gelesen werden, als die Einverleibung von schwachen Wechselwirkungen durch den aktiven lebenden Organismus, von Wechselwirkungen, die zur Informationen werden, welche die Beziehungen, die er zu seiner Welt hat, mitbestimmen" (Prigogine 1989, S. 38).

83 - Vorgänge, bei denen ein Stabilitätswechsel durch Veränderung eines Steuerparameters mit endlicher Geschwindigkeit hervorgerufen wird, wird als transienter Bifurkationsprozeß bezeichnet.

84 - Vgl. dazu die ausführliche Darstellung des Astrophysikers Reinhard Breuer: Das anthropische Prinzip. Der Mensch im Fadenkreuz der Naturgesetze. Frankfurt am Main, Berlin, Wien 1984.

85 - Durch Invarianthalten ihrer Organisation erhalten lebende Systeme ihre spezifische Indentität, so wie gleichermaßen die organisationelle Geschlossenheit ihre Autonomie gegenüber ihrer Umwelt bedingt. "Ein lebendes Systeme ist aufgrund seiner zirkulären Organisation ein induktives System und funktioniert in prognostizierender Weise; was einmal geschehen ist, ereignet sich wieder. Seine Organisation (die genetische wie die sonstige) ist konservativ und wiederholt nur das, was funktioniert. Aus diesem gleichen Grunde sind lebende Systeme historische Systeme. Die Relevanz eines bestimmten Verhaltens oder einer Verhaltensklasse wird immer in der Vergangenheit determiniert" (Maturana 1982, S. 52).

86 - In einem Ansatz für eine Theorie der Emergenz versuchen Eisenhardt/Kurth (1990) mit Hilfe eines Modells fraktaler Bifurkationsdynamik, die notwendigen Minimalbedingungen beim Entstehen des Neuen zu formulieren. Natürlich sind emergente Phänomene prinzipiell nicht voraussagbar, aber dennoch können die raumzeitlichen Prozesse, die beim Übergang des Alten zum Neuen auftreten, in Form von "Erhaltungssätzen" angegeben werden: Diese betreffen die allgemeine plastische Formerhaltung, die Konstanz der Relation System-Kosystem, die allgemeine Stabilitätserhaltung sowie die Strukturerhaltung. Ich komme in Kapitel 5.3 darauf zurück.

87 - "Die Vorstellung, der Mensch stehe auf einer hierarchisch höheren Ebene, wäre grundfalsch. Richtig ist vielmehr, daß der Mensch viele autopoietische Ebenen der Mikroevolution - und durch den neuralen Geist auch Ebenen der Makroevolution - in sich vereinigt" (Jantsch 1988, S. 327 ff.).

88 - Eine solche Betrachtungsweise macht eine Erweiterung des Begriffs "Gesetz" erforderlich, indem Regelmäßigkeiten in der Natur nicht unbedingt exakten mathematischen Quantifizierungsprinzipien entsprechen müssen, da bei Systemen größerer Komplexität immer weniger von der Klasse identischer Systeme die Rede sein kann, sondern es gewinnt vielmehr die qualitative Einzigartigkeit eines Systems an Bedeutung.

89 - Auf diese Phänomene wird im nächsten Kapitel näher eingegangen.