Durchfall-Erreger: EHEC und das Gänseblümchen

Durchfall-Erreger: Zehn EHEC-Tote – mehr Ansteckungsquellen vermutet – Nachrichten Gesundheit – WELT ONLINE.

Das, was EHEC uns hier vorführt, ist Evolution live. – Wo die „Infektionsquelle“ auch immer liegen mag, sie ausfindig zu machen und zu „zerstören“ bringt nichts! – Die Billionen, ja wahrscheinlich Trillionen Nachkommen der einen Mutterzelle sind soweit von ihrem Ursprung entfernt wie wir Menschen von den Dinosauriern.

10 Jahre nach dem Tag, als Englands Kühe Feuer fingen (wegen der Maul- und Klauenseuche) macht EHEC dem Menschen wieder einmal klar, daß er nicht die „beherrschende Lebensform“ des Planeten Erde ist. – Des Menschen Aktivitäten können das Leben des Planteten allenfalls stören, aber nicht zerstören. – In diesem Zusammenhang darf ich auf meine Ausführungen zu Darwin und seinen Finken zurückgreifen, die am Ende in der nichtlinear-thermodynamischen Variante der Evolutionstheorie mündeten und der Gaia-Hypothese ihren Schlußstein verpaßten:

Uns allen ist der Begriff des Selektionsdrucks vertraut, der angeblich die Evolution in eine bestimmte Richtung drängt. Welchem Selektionsdruck waren die Darwinfinken ausgesetzt, die Charles Darwin auf den Galápagosinseln vorfand und die ihn zu seiner Theorie inspirierten? –

 Die ersten Finken, die die Galápagosinseln erreichten, hätten sich schließlich hemmungslos vermehren und sich bis zum heutigen Tage darauf beschränken können, alle erdenklichen Körner zu verzehren. Tatsächlich aber haben sich einige von ihnen zu Insektenfressern entwickelt. Es ist schwer vorstellbar, daß die Selektion, eine Instanz, die ausschließlich nach dem Kriterium der Fortpflanzungswürdigkeit entscheidet, Druck in die später artspezifisch gewordenen Richtungen ausgeübt haben soll, denn die Finken unterlagen keinem Druck, sondern hatten vielmehr alle möglichen Freiheiten. Mangels natürlicher Feinde und Nahrungskonkurrenten entfiel augenscheinlich der Kampf ums Dasein.

 Die Finken aber konnten sich nicht nur hemmungslos vermehren, mit der großen Vermehrungsrate stieg auch die Zahl der „Abweichler“ und „Zurückgebliebenen“, die unter anderen Umständen keine Chance gehabt hätten. Das Ansteigen der Variationsbreite erhöhte das „Angebot.“ Das im Genom der Finken vorhandene Potential konnte sich frei entfalten. Da es damals kaum Insektenfresser gab, traf dieses Angebot auf einen bestimmten „Bedarf“. Die Finken konnten im Rahmen ihrer Entwicklungsmöglichkeiten in die heute von ihnen besetzten ökologischen Nischen hineinfließen.

 Der Pfad, dem die Finken seinerzeit folgten, wird durch die sogenannte logistische Gleichung festgelegt. Die logistische Gleichung hat die Formel x’ = r*x*(1-x) und ist die nichtlineare Variante der linearen Gleichung x’ = r*x. Diese harmlos aussehende lineare Variante ist u.a. einschlägig für die bei der Kernspaltung auftretende Kettenreaktion. – Spätestens seit Hiroshima ist allgemein bekannt, welche ungeheure Dynamik sich dahinter verbirgt. [1]

 Die genannten Gleichungen funktionieren nach einem bestimmten Schema, das der Mathematiker „Iteration“ ( Wiederholung) nennt. Von bestimmten Anfangswerten aus wird das jeweilige Ergebnis der Gleichung als Anfangswert für die nächste Gleichung genommen. Bei der Kettenreaktion ergibt sich für r = 2 und x = 1 die Folge 2, 4, 8, 16, 32 usw, usw. Man bezeichnet die lineare Form auch als exponentielles Wachstum. Die Natur hält sich freilich nicht an die Vorgaben der menschlichen Mathematik, sie geht ihre eigenen nichtlinearen Wege. Ob exponentiell oder logistisch, am Ergebnis änderte sich zumindest bei den Darwinfinken nichts. Sie „explodierten“ regelrecht in ihnen zur Verfügung stehenden ökologischen Nischen. Da diese „Explosion“ natürlich in unendlicher Zeitdehnung erfolgte, ist es meines Erachtens sinnvoller, auch hier von einem „Fließen“ zu sprechen.

 Das konnte Darwin allerdings nicht erkennen, er mußte den vorgefundenden Sachverhalt aus einer Perspektive schildern, die auf seinen Erfahrungswerten beruhte. Er hat lediglich der Selektion einen unpassenden Platz im System zugeordnet, was seinen Verdienst aber nicht schmälert.

 Nehmen wir die Selektion einmal als das Element eines solcherart beschriebenen Widerstands. Dann können , da wir den Strom kennen, das Spannungsverhältnis bestimmen.

 Wir wollen vorläufig den Begriff Selektion beibehalten, aber es dürfte hilfreich sein, die Funktion der Selektion als Widerstand näher einzugrenzen.

 Betrachten wir nur die klimatischen Verhältnisse, an die ein Organismus in Mitteleuropa angepaßt sein muß, und führen wir uns allein die Zahl der möglichen Krankheiten vor Augen, die diesen Organismus befallen könnten, sehen wir direkt, daß die Zahl möglicher Umwelteinflüsse, die einer erfolgreichen Vermehrung dieses Organismus entgegenstehen könnten, nahezu beliebig groß sein kann. Manche Arten, die dieselbe Nahrungsquelle nutzen, kommen sich nur deshalb nicht ins Gehege, weil die eine tag- und die andere nachtaktiv ist. Nicht nur Klima, Nahrungskonkurrenz und Freßfeinde gehören zu den Umwelteinflüssen. Kontinentaldrift, Gebirgsbildung und -abtragung, all das gehört auch dazu. Hier kommt wieder die unglaublich hohe Komplexität in der Natur zum Tragen, die es ausschließt, alle Faktoren vollständig zu erfassen und eine eindeutige Grenzlinie zu ziehen.

 Wir wissen aber, das jede Art einen bestimmten Lebensraum bevölkert, eine „ökologische Nische“ füllt. Die ökologischen Nischen der einzelnen Arten durchdringen einander in vielfältiger Weise. Die besten Beispiele sind der tropische Regenwald und die Tiefsee; Systeme ökologischer Nischen, die nicht einmal alle bekannt und beschrieben sind. Vor allem die Tiefsee hält nach jüngsten Erkenntnissen Organismen bereit, die homo sapiens sapiens in seinem muffigen und überheblichen Öko-Erker niemals für möglich gehalten hätte.

 Wenn wir auch keine eindeutige Grenzlinie zwischen einzelnen ökologischen Nischen ziehen können, jedenfalls läßt sich der Begriff des selektiven Widerstands annähernd so beschreiben, daß es sich dabei um die Summe aller Umweltfaktoren handelt, die eine ökologische Nische räumlich, zeitlich und gegenüber konkurrierenden Organismen abgrenzt. Wegen der Passivität selektiver Faktoren werde ich im folgenden die Verwendung des Begriffes Selektion vermeiden und durch den Begriff selektiven Widerstand ersetzen.

 Die Fülle der Organismen auf unserem Planeten zeigt uns einerseits, daß es eine Unzahl von ökologischen Nischen gibt. Nun stehen wir vor einem Problem: sie sind ein wenig geisterhaft, denn sie entziehen sich weitgehend unserer Beobachtung, wenn sie frei sind. Gott sei Dank gibt es Ausnahmefälle; etwa neu entstehendes Land.

 Die Besiedlung der Insel Surtsey durch eine Vielzahl von Lebewesen beweist, daß ein neuer Lebensraum rasch besiedelt wird. Surtsey wurde Mitte der sechziger Jahre durch einen Vulkanausbruch vor Island geschaffen. – Wir wissen es nicht, aber viele Pflanzen und Tiere, die heute auf Surtsey leben, hätten ohne diese Insel vermutlich keine Chance gehabt. Nur ein Beispiel: Das Samenkorn einer Pflanze, deren Nachkommen heute auf Surtsey beheimatet sind, hätte nie keimen können, wenn es an derselben Stelle bereits 1960 von einem Vogel „abgeworfen“ worden wäre.

 Die von Mount St. Helens verwüstete Landschaft erholte sich ebenfalls erstaunlich schnell. So erstaunlich ist das aber nicht mehr, wenn man die belebte Natur als laminares System ansieht. Organismen fließen in den frei gewordenen Lebensraum zurück. Das werden sie auch nach den – für menschliche Maßstäbe – verheerenden Waldbränden des Jahres 2000 tun. Die Zeiträume, in denen das geschieht, kommen uns nur sehr lang vor, tatsächlich aber wird dies im Handumdrehen geschehen.

 Das gesuchte Spannungsverhältnis entspricht also der Differenz zwischen freiem Lebensraum und dem Fortpflanzungspotential der Gesamtheit der Organismen. Da die Menge aller Organismen aus den  Teilmengen der einzelnen Fortpflanzungsgemeinschaften gebildet wird, erscheint es zulässig zu sagen, daß über das Fortpflanzungspotential jeder Organismus auf seine Umwelt einen Fortpflanzungs- oder Reproduktionsdruck ausübt.

 Sie erinnern sich an meine Ausführungen über das gemeine Gänseblümchen? – Jedes Jahr fallen Millionen von Gänseblümchen den chemischen Angriffen des Menschen zum Opfer; kaum aber sind die letzten verendet, keimen die ersten schon fast wieder. Gänseblümchen haben eine hohe Reproduktionsrate. Mit der Zeit läßt die Wirkung der Gifte nach. Der Reproduktionsdruck läßt die Gänseblümchen einfach auf die Wiese zurückfließen. (Gerhard Altenhoff, Australopithecus Superbus – der Mensch im Licht nichtlinear-thermodynamischer Evolution)

 [1]              vgl. Lerbinger/Kuchenbuch, Faszination Fraktale S 123: „Stellen Sie sich einmal folgende Situation vor: In einem Teich gäbe es eine bestimmte Anzahl von Fischen einer Sorte. Wir nehmen nun an, daß die Variable x die Anzahl der i-ten Generation von diesen Fischen bezeichnet.

                Jeder ausgewachsene Fisch bekomme r Nachkommen für den Fall, daß die Probleme der Überbevölkerung vernachlässigt werden können. Weiterhin muß man noch annehmen, daß aufeinanderfolgende Generationen zeitlich deutlich voneinander getrennt sind. Für den Fall, daß sich das Fortpflanzungspotential von Generation zu Generation nicht ändert, kann diese Situation durch folgende lineare Gleichung X’ = r*x beschrieben werde, wobei x’ die Anzahl der Fische der folgenden Generation bezeichnet. Diese Gleichung ist jedoch eine zu starke Vereinfachung der Wirklichkeit. Kein Teich kann beliebig viele Fische enthalten. Man muß deshalb im Modell berücksichtigen, daß die Anzahl der Fische der nächsten Generation nicht nur linear von der derzeitigen Anzahl abhängen kann. Man benützt deshalb eine etwas kompliziertere Gleichung x’ = r*x*(1-x), um die zeitliche Entwicklung der Anzahl von Fischen in einem Teich zu modellieren. Der Term (1-x) beschreibt den Einfluß einer hohen Bevölkerungsdichte auf die nachfolgende Generation, das heißt, falls zu viele Fische in der i-ten Generation vorhanden sind, reicht das Nahrungsangebot nicht für alle Fische, und in der nachfolgenden Generation gibt es nur noch wenige Fische.“

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