Haldane's Dilemma: Keine Affenabstammung

Wer sich sich tiefer überlegt, wie die Evolution des Menschen von einem gemeinsamen Affen-Vorfahren ausgehend, abgelaufen sein könnte, stösst auf Probleme, die zum Schluss führen, dass die Affenabstammungs-These nicht möglich sein kann. Der bekannte Evolutionsgenetiker Haldane zeigte in diesem Zusammenhang ein ernsthaftes Problem der Evolutionstheorie auf, nämlich "Die Kosten der Substitution".(1)

Hansruedi Stutz

Haldane (1892-1964) ist einer von drei Begründern der Populationsgenetik. Wenn in einer Population eine nützliche Mutation vorkommt, müssen möglichst viele Kopien davon verbreitet werden, damit die Evolution weitergehen kann (bleibt die Mutation in einem einzelnen Individuum stecken bleibt, geht die Höherentwicklung nicht weiter). Das heisst: In dieser Population müssen alle Individuen, welche diese Mutation noch nicht enthalten, ersetzt werden. Die Geschwindigkeit, mit der dies geschehen kann, ist begrenzt. Einer der Hauptfaktoren für die Begrenzung ist die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der betreffenden Art. Für eine menschenähnliche Art mit einer Generationenzeit von 20 Jahren und einer tiefen Reproduktionsrate pro Individuum ist die Weiterverbreitung einer Mutation in der Population extrem langsam. Das versteht man unter den "Kosten der Substitution".

Nehmen wir an, es habe eine Population von 100'000 Affen gegeben, die vermeintlichen Vorfahren des Menschen. Nehmen wir weiter an, dass ein Männchen und ein Weibchen eine so vorteilhafte Mutation erhielten, dass sie alle andern überlebten (was an sich sehr unwahrscheinlich ist). Der ganze Rest der Population starb dann aus, also alle 99'998. Das überlebende Paar bekommt nun in unserem Modell genug Nachkommen, um in einer Generation die ganze Population wieder herzustellen. Und dies wiederhole sich während 10 Millionen Jahren in jeder Generation (also alle 20 Jahre). Das ist dann allerdings mehr als die angenommene Zeit, in welcher der letzte gemeinsame Vorfahre von Mensch und Affe gelebt haben soll.

Das würde bedeuten, dass 500'000 vorteilhafte Mutationen (10'000'000/20) in die Population hineingekommen sind. Selbst mit diesem ganz unwahrscheinlichen Szenario, welches den Evolutionsfortschritt maximiert, könnte folglich nur 0,02 % des menschlichen Genoms generiert werden. Wenn man bedenkt, dass der Unterschied der DNS zwischen Mensch und Schimpanse (unserem angeblich nächsten lebenden tierischen Verwandten) mehr als 5 %
(2) beträgt, so hat die Evolution offensichtlich ein Problem, wenn sie die Entstehung der neuen genetischen Information in einem Lebewesen, wie dem Menschen, erklären muss.

Wenn realistischere Raten von Fitness/Selektion und Populationserneuerung angenommen werden, sinken die vorteilhaften Mutationen gar ins Bodenlose. Haldane berechnete, dass es in den angenommenen 10 Millionen Jahren seit dem letzten gemeinsamen Vorfahren nicht mehr als 1'667 vorteilhafte Substitutionen gegeben haben kann. Das ist durchschnittlich eine einzige Substitution während 300 Generationen. Eine Substitution ist ein einziges Mutationsereignis. Es kann eine Genduplikation sein oder eine Chromosomeninversion, oder eine einzelne Substitution eines Nukleotides (Baustein der DNS). 

Biologen haben herausgefunden, dass die grosse Mehrzahl der Substitutionen solche einzelner Nukleotiden sind. Daher bewirkt Haldane's Grenze eine ernste Einschränkung für das, was der Evolution möglich ist, denn 1'677 einzelne Nukleotid-Substitutionen ergeben weniger als ein durchschnittliches neues Gen.

Man sollte ausserdem berücksichtigen, dass Haldane mehrere Vereinfachungen angenommen hat, welche sich zu Gunsten der Anzahl von möglichen Substitutionen auswirken. Daher wird in Wirklichkeit die Zahl der Substitutionen noch viel kleiner sein, als er berechnete. Wenn wir ausserdem berücksichtigen, was die Paläontologen sagen, dass nämlich die meisten Arten in Stasis (Stillstand) verharren, wird das Problem noch akuter. Wenn 90 % der angenommenen 10 Millionen Jahre in Stasis verbracht werden, reduziert sich die Zahl der Substitutionen auf 167.

Das Dilemma von Haldane wurde 1960 diskutiert, ist aber seither in den Fachzeitschriften kein Thema mehr. In Texten über Genetik oder Biologie liest man nichts davon. 1992 hat der bekannte Evolutionsgenetiker George C. Williams bemerkt: "Die Zeit ist gekommen für eine neue Diskussion und experimentelle Inangriffnahme von Haldane's Dilemma" (3).

Der Appell zeigte keine Wirkung. Immerhin hat der Kreationist Walter ReMine 1993 eine umfangreichere Arbeit publiziert, in welcher er die Angelegenheit im Einzelnen untersuchte. (4) Er hat am Thema weiter gearbeitet, seine Argumente verfeinert und Versuche der Vernebelung durch Evolutionisten behandelt. (5) Nach der Publikation des Buches von ReMine hat es keinen ernsthaften Disput mehr darüber gegeben, dass Haldane's Analyse eine Grenze von 1'667 Substitutionen für die menschliche Evolution aufgezeigt hat.

ReMine hält daran fest, dass Haldane's Dilemma noch nie gelöst wurde, es wurde nur vertuscht, entstellt und voreilig beiseite gewischt. In einem neuen Artikel greift ReMine das Thema erneut auf und definiert zur Klarstellung nochmals den Begriff der "Kosten der Substitution" (6).

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Referenzen:
(1) Haldane, J.B.S., The cost of natural selection, Journal of Genetics 55:511-524, 1957.
(2) DeWitt, D., Greater than 98 % Chimp/human DNA similarity? Not any more, TJ 17/(1): 8-10, 2003.
(3) Williams, G.C., Natural Selection: Domains, Levels and Challenges, Oxford University Press, NY, pp. 143-144, 1992.
(4) ReMIne, W.J., The Biotic Message, St. Paul Science, St. Paul, MN, 1993.
(5) Siehe Haldane's Homepage von Walter ReMine www1.minn.net/~science/Haldane.htm , 23. Februar 2005.
(6) ReMine, W.J., Cost theory and the cost of substitution - a clarification. TJ 19(1) 2005, 113 -125.

Weiterführende Referenz:
- Don Batten, Haldane's Dilemma has not been solved. TJ 19(1) 2005, 20 - 21