31.03.2026: „Evolution“ als Akteur, der „plug and play“ zur Verfügung stellt?
Sind die Gliedmaßen der Vierbeiner und damit auch unsere Hand durch Wiederverwendung eines ganzen Regulations-Gen-Netzwerks entstanden, das zuvor bereits für die Kloake der Fische genutzt wurde? Aber wie kann Evolution ein solches „Plug and play“ durchführen? Es ist nicht verwunderlich, dass dafür Begriffe verwendet werden, die auf einen genialen Schöpfer hinweisen.
Reinhard Junker
Kürzlich wurde in der Wissenschaftszeitschrift Nature (Hintermann et al. 2025) von einer wirklich spannenden Entdeckung berichtet. Eine Frage, die die Biologen schon lange beschäftigt und als nicht geklärt gilt, scheint einer Lösung nähergebracht worden zu sein: Die Entstehung der Finger der Vierbeiner bzw. der Landwirbeltiere. Für Befürworter der Evolutionslehre steht diese Frage natürlich im Zusammenhang mit einem der Schulbuchsbeispiele eines evolutionären Übergangs: Von Fischen zu Vierbeinern. Fische haben Flossen, Vierbeiner haben dagegen Gliedmaßen mit Fingern. Die bislang ungelöste Frage aus der Sicht von Evolutionsbiologen lautet: Sind die Finger aus Flossen entstanden, oder handelt es sich um völlig neue Strukturen, um echte Innovationen?
Abb. 1 Der für die Bildung der Kloake zuständige Bereich des Erbguts von Fischen ist sehr ähnlich zu dem Bereich bei Mäusen, der die Ausprägung der Finger steuert. (Adobe Stock; Pixabay)
Die jüngst publizierten Forschungsergebnisse legen nahe, dass keine der beiden Hypothesen stimmt. Man höre und staune: Die Finger könnten sich laut Evolutionsbiologen aus der Wiederverwendung eines alten Bereichs des Erbguts entwickelt haben, der ursprünglich für die Bildung der Kloake von Fischen, nicht jedoch für deren Flossen zuständig war. Als Kloake wird in der Zoologie der gemeinsame Ausgang von Darm und Geschlechtsorganen bezeichnet; bei vielen Fischen ist allerdings keine echte Kloake ausgebildet, sondern beide Ausgänge liegen nur sehr nahe beieinander.
Was genau haben die Forscher entdeckt? Die Wissenschaftler wollten herausfinden, welche Gene bei der Ausbildung der Finger genutzt werden. Dazu untersuchten sie nicht nur die Gene, die an der Entwicklung der Finger selbst beteiligt sind, sondern auch die umfangreichen sogenannten nicht-codierenden Bereiche des Erbguts, die steuern, welche Gene wann genutzt werden; im Fachjargon: die Expression und Aktivierung der Gene. Diese Regionen werden als „regulatorische Landschaften” bezeichnet und sind viel größer als die codierenden Regionen, die nur etwa 2 % des Erbguts ausmachen.
Dabei fanden die Forscher beim Vergleich des Erbguts von Mäusen und Fischen heraus, dass beide Arten eine gemeinsame regulatorische Landschaft besitzen, die an der Entwicklung der Finger von Mäusen beteiligt ist. Im Evolutionsjargon werden solche gemeinsamen Bereiche des Erbguts entfernt verwandter Arten als „konserviert“ bezeichnen, d. h. es hat sich unter Voraussetzung von Evolution über lange Zeiträume nichts Nennenswertes geändert. Anschließend entfernten die Forscher diesen großen regulatorischen DNA-Abschnitt bei Fischen mithilfe der CRISPR/Cas9-Genschere. Überraschenderweise beobachteten sie einen Verlust der Genexpression in der Kloake, jedoch nicht in den Flossen. Sie interpretieren dies als Indiz dafür, dass das Gensteuerungssystem der Fische für die Ausbildung der Kloake bei Landwirbeltieren zur Entwicklung von Fingern wiederverwendet (kooptiert) wurde. Außerdem mutmaßen sie, dass dies damit zusammenhängen könnte, dass sowohl Kloake als auch Finger Endteile eines umfangreicheren Gebildes darstellen. Im einen Fall handelt es sich um das Ende von Röhren im Verdauungssystem, in anderen um das Ende von Füßen und Händen. Die Autoren um Hintermann schreiben auf Seite 1: „Wir schlagen vor, dass die derzeitige Regulationslandschaft in den distalen [körperfernen] Gliedmaßen bei Tetrapoden [also in den Fingern der Vierbeiner] als Ganzes aus einem bereits vorhandenen Regulationsmechanismus für die Ausbildung der Kloake übernommen wurde.“
So weit so interessant. Wie aber kann eine umfangreiche (!) „regulatorische Landschaft“ in einem ganz neuen Funktionszusammenhang eingefügt werden? Im Originalartikel äußern sich die Autoren nicht dazu, sie behaupten es nur und stellen die unterschiedliche Nutzung fest, ohne einen Evolutionsweg zu beschreiben. Anders aber in der Pressemeldung ihres Instituts (Université de Genève 2025) und in zahlreichen Wissenschaftsmeldungen: Deren Beschreibungen sind voller Begriffe, die einen handelnden Akteur suggerieren, den es in einer natürlichen Evolution natürlich nicht gibt: Die Entdeckung offenbare eine Evolutionsstrategie, die darin besteht, bereits Vorhandenes wiederzuverwenden, anstatt etwas Neues zu schaffen. Ein regulatorischer Bereich des Erbguts für die Bildung der Fischkloake sei umfunktioniert worden, um die Entwicklung der Finger zu steuern – man beachte die Zielorientierung („um … zu“). Es handle sich um ein „eindrucksvolles Beispiel dafür, wie die Evolution innovativ ist und Altes recycelt, um Neues zu schaffen“, wird einer der Autoren, Denis Duboule, zitiert; die genetische Regulation sei „umfunktioniert“ worden.
In der Computerwelt spricht man von Plug and Play: „einstecken und abspielen“ oder „anschließen und loslegen“, wenn neue Module (wie zum Beispiel neue Kopfhörer) ohne Aufwand in bestehende Systeme integriert werden können. Wie aber kann so etwas funktionieren? Mit Sicherheit nur, wenn ausgefeilt vorgeplant wurde und das bestehende System und neue Bauteile absichtlich so entworfen wurden, dass sie kompatibel sind. Wer aber sollte in der Evolution vorgeplant haben?Wer hat dort Ziele verfolgt und dafür gesorgt, dass überaus komplexe Regulationsnetzwerke per „plug and play“ für völlig verschiedene körperbauliche Strukturen verwendet werden können? „Natürlich niemand. Es handelt sich um ungeplante, rein natürliche Evolutionsprozesse“, wäre die Standardantwort führender Evolutionsbiologen.
Es ist daher mehr als erstaunlich, dass im Fachartikel von Nature über den Vorgang der angenommenen Kooption (also die Wiederverwendung) der „Regulationslandschaft“ von Kloake bzw. Fingern gar keine Rechenschaft abgelegt wird. Und in der Pressemeldung wird dann unbekümmert von „Kontrolltürmen“ für die Genexpression und von einer „Architektur der Regulation“ gesprochen. Die Kreativität wird somit implizit in die molekular-zelluläre Ebene der Geschöpfe gelegt und hätte dort nach Darwin’schen Vorstellungen zuvor durch blinde Naturprozesse von alleine entstanden sein müssen.
Wie aber können wir diesen Befund derselben bzw. ähnlicher Regulationsnetzwerke von Wirbeltierfingern und Fischkloaken aus der Schöpfungssicht verstehen? Natürlich können wir Gott nicht in die Karten schauen, aber wir können das, was wir in seiner Schöpfung entdecken, zu verstehen versuchen. Dann liegt der Gedanke nahe, dass das Erbgut ganz verschiedener Arten genial aufgebaut ist, sodass ganze Regulationslandschaften für unterschiedliche Zwecke genutzt werden können. Dieses Prinzip der möglichst häufigen Wiederverwertung von Programmiercodes ist auch aus der menschlichen Programmierung bekannt[1], und damit im Sinne eines Analogschlusses eigentlich ein starkes Schöpfungsindiz.
Die aktuelle Forschung liefert somit letztlich – ohne es zu merken – laufend Indizien, die bestätigen, was der Prophet Jeremia (10,12) sagt: „Er aber hat die Erde durch seine Kraft gemacht und den Erdkreis bereitet durch seine Weisheit und den Himmel ausgebreitet durch seinen Verstand.“ Die Schöpferweisheit zeigt sich eindrucksvoll auch im genial programmierten Erbgut der Lebewesen.
Literatur
Université de Genève (2025) The origin of our Digits. Pressemitteilung vom 17.09.2025, https://www.unige.ch/medias/application/files/2517/5811/0328/The_origin_of_our_digits.pdf.
Hintermann A et al. (2025) Co-option of an ancestral cloacal regulatory landscape during digit evolution. Nature 648, 109–116, doi:10.1038/s41586-025-09548-0.
[1] Siehe dazu den Vortrag von Prof. Dr. Uwe Assmann (2025) über Metaprogrammierung: https://www.youtube.com/watch?v=3_aFznpm0q0.