Gesundheit : Trilobiten und Trompeten

Musikinstrumente entwickeln sich ähnlich wie Lebewesen – sagt ein US-Biologe

Elke Binder[New York]

Niles Eldredge ist ein begeisterter Sammler. Ob Fossilien oder Musikinstrumente – seine Leidenschaft gilt allem, was alt ist. In den Vitrinen der Abteilung für wirbellose Tiere des New Yorker Naturkundemuseums, die der Paläontologe leitet, stapeln sich unzählige Trilobiten. Die versteinerten Verwandten der heutigen Insekten sind mehr als 300 Millionen Jahre alt. In Eldredges Haus in New Jersey befinden sich ganz andere Zeugnisse einer vergangenen Zeit. An den Wänden hängen hunderte Kornetts. Die kleinen Verwandten der Trompeten sind bis zu 170 Jahre alt.

Doch Eldredge sammelt nicht nur. Er ist auf der Suche nach Gesetzmäßigkeiten und Gemeinsamkeiten – zwischen seinen Fossilien und den Blasinstrumenten. Der Forscher ist ehrgeizig: „Ich will anhand der Kornetts eine allgemeine Theorie über die kulturelle Evolution von Gegenständen aufstellen.“

Ein utopischer Plan? Immerhin hat Eldredge für die natürliche Evolution der Lebewesen mit Hilfe der Trilobiten schon in den 70er-Jahren gemeinsam mit dem Paläontologen Stephen Jay Gould ein allgemeines Gesetz formuliert. Bis dahin hatten Forscher angenommen, dass sich die Tier- und Pflanzenarten durch die natürliche Selektion allmählich verändern. Nach Eldredges und Goulds neuer Theorie des „punktuellen Äquilibriums“, des unterbrochenen Gleichgewichts, erfolgt die Bildung neuer Arten durch Anpassung an die Umwelt jedoch abrupt und schnell. Zwischen derart plötzlichen Ereignissen bleiben die Arten dagegen über lange, häufig mehrere Millionen Jahre andauernde Zeiträume unverändert.

Was hat das aber mit den Kornetts zu tun? Mit diesen unscheinbaren Instrumenten, die man heute allenfalls in Militärkapellen findet? Das aber war nicht immer so. Bis Anfang des 20. Jahrhunderts waren die 1825 in Frankreich erfundenen Kornetts in Kapellen und Jazzbands sehr beliebt. Und eine Parallele zur belebten Welt gibt es auch: „Wie Tiere und Pflanzen zeigen auch Kornetts eine ungeheure Vielfalt“, sagt Eldredge. Die Blasinstrumente sind silbern oder golden, matt oder glänzend, manche haben zwei Ventile, andere drei, sie sind länglich oder kompakt, symmetrisch oder ungleichmäßig gewunden.

Die Vielfalt der Lebewesen ist das Ergebnis der Evolution. Wie aber kommt die Verschiedenheit der Kornetts zustande? Das fragt sich Eldredge, der das Instrument seit seiner Jugend spielt. „Eher mittelmäßig“, wie er zugibt. Seit vielen Jahren schon trägt er Kornetts aus Antiquitätenläden zusammen und ordnet sie an seinen Wänden nach Modell und Herstellungsdatum. Eines Tages kam ihm dann die Erleuchtung: „Bei der Entwicklung der Kornetts gibt es wie bei den Fossilien längere Zeiten des Stillstands und dann plötzliche Innovationen.“

Ein Biologe, der kulturelle Phänomene untersucht – damit ist Eldredge keine Ausnahme. Zwar meinen Wissenschaftler, dass gerade die Fähigkeit zur Kultur den Menschen vom Tier unterscheidet. Einige Evolutionsforscher können sich jedoch nicht damit abfinden, dass sie fast alle Erscheinungsformen des Lebens erklären können, nur nicht das menschliche Verhalten.

So hat der britische Biologe Richard Dawkins eine Theorie entwickelt, derzufolge sich unsere Kultur nach einem Mechanismus entwickelt, welcher dem der natürlichen Evolution gleicht. In der Natur überleben die Gene, die Organismen bauen, die gut an ihre Umwelt angepasst sind. So verbreiten sich diese Gene immer mehr.

Die Gene der Kultur

In unserer kulturellen Geschichte sind es dagegen Ideen, so Dawkins, die ausgelesen werden. Er nennt diese Einheiten der kulturellen Übertragung „Meme“. Sie pflanzen sich durch Imitation fort und konkurrieren dabei um den begrenzten Platz in unseren Gehirnen. Ein Mem kann der Glaube an Gott sein, die neueste Herbstmode, eine Melodie, ein Architekturstil – oder eben die Art und Weise, ein Musikinstrument zu bauen.

Wie die Anhänger der Mem-Theorie glaubt auch Eldredge, dass Evolution abstrakt begriffen werden kann. „Sie ist der Einfluss der Umwelt auf die Übertragung von Information“, so der Paläontologe. „Bei der kulturellen Evolution ist die Information aber nicht in den Genen, sondern in den Köpfen der Instrumentenbauer und in den Instrumenten selbst.“ Die Auslese durch die Umwelt ist hier komplizierter. Die Konstrukteure verwerfen alte Designs, entwickeln neue oder kopieren sie; Kunden wählen aus; schließlich spielen Moden und historische Umstände eine Rolle.

„Ich habe mit den Kornetts den größten Datensatz, um die kulturelle Evolution zu untersuchen“, behauptet Eldredge. Dabei geht er genau so wie mit den Trilobiten vor. Biologen beschreiben Organismen anhand mehrerer Eigenschaften, wie etwa Flügelform oder Knochenlänge. Eldredge hat nun mit 17 Merkmalen auch die Anatomie der Kornetts erfasst. Dann hat er seinen Computer mit den Daten aller seiner Instrumente gespeist – und einen Abstammungsbaum erhalten.

Das Ergebnis überrascht ihn: Statt V-förmigen Zweigen wie bei einem „richtigen"“ Stammbaum, bei dem jede neue Art von ihrem Vorgänger abzweigt, findet sich bei den Kornetts eher ein Durcheinander von Zweigen. Während sich also für Lebewesen folgern lässt, welche Arten verwandt sind, ist dies bei den Musikinstrumenten nicht möglich.

Eldredge hat dafür zwei Ursachen gefunden. Bei Organismen können Eigenschaften nur vertikal, also von einer Generation auf die nächste übertragen werden. Zudem entsteht nie ein völlig neues Merkmal. Flügel etwa sind eine Abwandlung von Gliedmaßen, die vorher schon vorhanden waren.

Bei den Kornetts gibt es aber auch Innovationen „aus dem Nichts“. Und diese können sogar zwischen Generationen wandern – sie können quasi im Stammbaum von Zweig zu Zweig springen. Um 1840 wurden zum Beispiel neue, luftdichtere Ventile entwickelt. Diese tauchten danach nicht nur an modernen Kornetts, sondern auch an den ursprünglichen Modellen auf. Eldredge: „Es ist also nicht ganz so einfach wie wir denken – es gibt auch deutliche Unterschiede zwischen der natürlichen und kulturellen Evolution.“

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