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Mole­ku­lar­bio­lo­gie und Gene­tik aus semio­ti­scher Sicht — Jesper Hoff­mey­er

Jesper Hoffmeyer ist ein dänischer Biosemiotiker, lehrt an der Universität Kopenhagen und hat neben größeren Werken zu diesem Thema (vor allem Hoffmeyer 2005 als großartige Zusammenfassung und Präzisierung) auch den entsprechenden Artikel Hoffmeyer 2008 in Thure von Uexküll 2008 geschrieben. 

Jesper Hoffmeyer *1949

In der Biosemiotik folgt er meistens Jakob von Uexküll 1928. Daneben gibt es aber auch klassische Studien von Roman Jakobson und Thomas A. Sebeok aus den 1970er Jahren, vor allem aber auch eine Peirce-Rezeptionsschiene, die sich bei Thure von Uexküll 2008 auch in der Grundlegung der Psychosomatischen Medizin findet. Dort finden Sie auch weitere, reiche Literaturangaben.

Grundlegend ist die Interpretation der Vererbung als semiotisches Phänomen:

„Da lebende Systeme sterblich sind, muss ihr Überleben eher durch semiotische als durch physikalische Mittel sichergestellt werden. Vererbung ist semiotisches Überleben, d. h. Überleben durch eine Botschaft, die im Genom einer winzigen Zelle enthalten ist, dem befruchteten Ei sich geschlechtlich reproduzierender Spezies.“ (Hoffmeyer 2008, 97; H. v. M. P.)

Wir treffen hier auf eine Position, von der auch die Ansicht Bauers 2008 zehrt, welche dort aber überraschend verschwiegen oder ignoriert wird. Sie ist freilich mindestens ein guter Kommentar zu, wenn nicht gar eine notwendige Voraussetzung für Bauers Ansichten, die hierdurch in ein günstigeres Licht geraten.

„Die… semiotische Überlebensweise, die für lebende Systeme charakteristisch ist, ist jedoch nur halb verlässlich. In jeder Generation werden die Musterketten aufgespalten zu neuen Mustern und rekombiniert und durch Kreuzreaktion … bei der meiotischen Teilung oder durch andere Veränderungen wie Mutationen umgebaut. So weist jede Generation einen einzigartigen Pool von Genotypen auf. Ebenso müssen die befruchteten Eier (oder die Gewebe der wachsenden Embryonen) in jeder Generation die Vorgaben des Genoms in richtiger Weise interpretieren, damit sich die Individuen normal entwickeln. Und dieser Prozess ist auch nicht sicher. Deshalb schließt Überleben durch Semiose eine in der vorbiotischen Zeit unbekannte dynamische Kreativität ein.“ (ebd.)

Wir haben hier also eine Übertragung semiotischer Einsichten von Schleiermacher, Peirce u. a. auf die Vererbung vorliegen. Übertragen wird eine Botschaft, welche aus unterschiedlichen Gründen der Veränderung und der Interpretation unterliegt. Insofern sind diese Übertragungsprozesse nicht „sicher“, wie Hoffmeyer schreibt, sondern unterliegen dem „es kann alles auch immer anders sein“ des Aristoteles. Schleiermachers berühmter Satz zum Verstehensproblem lautet:

„Die strengere Praxis [in der Hermeneutik] geht davon aus, das sich das Missverstehen von selbst ergibt und das Verstehen auf jedem Punkt muss gewollt und gesucht werden.“ (Schleiermacher 1977, 92)

Gibt es diese Anstrengung des Verstehens also nicht, tendieren Kommunikationsprozesse eher zur Entropie, also zum Missverstehen. Hoffmeyer kann dieser Drift freilich mehr abgewinnen, als dies im Schleiermacherzitat aufscheint. Er hält gerade wegen dieser Drift in biotischen Prozessen, speziell der Vererbung eine „dynamische Kreativität“ für möglich, weil Missverstehensprozesse zu anderen Rezeptionen der „Botschaft“ führen. Im Anschluss an von Uexküll 1928 sieht Hoffmeyer im Laufe der Evolution eine Tendenz zu Lebewesen, die komplexere und bessere Umwelten ausbilden. Diese „besitzen“ „bestimmte semiotische Freiheiten“:

„Das Wichtigste ist wohl die Fähigkeit zur Antizipation, die Möglichkeit aktuelle Ereignisse vorauszusehen, sich vor ihnen zu schützen oder auch Vorteile aus ihnen zu ziehen. …

Es besteht kaum Zweifel, dass eine wesentliche Tendenz der Evolution die Entwicklung von Tieren mit zunehmend komplexeren Umwelten war. Durch sie hat das horizontale oder ökologische Netzwerk eine wachsende Autonomie gegenüber dem genetischen semiotischen System gewonnen. D. h. die Autorität, Entscheidungen zu treffen, ging allmählich von den genomischen Systemen auf die Organismen selbst über. … So umhüllte allmählich ein semiotisches Netzwerk die Erdoberfläche, wie eine Gesamtheit ‚kontrapunktischer Duette‘ (Jakob von Uexküll 1928). Wir können das als die Entstehung einer autonomen Kommunikationssphäre, einer Semiosphäre, bezeichnen. … Die Semiosphäre ist eine Sphäre wie die Atmosphäre, die Hydrosphäre oder die Biosphäre. Sie durchdringt diese Sphären und besteht aus Kommunikation, Geräuschen, Gerüchen, Bewegungen, Farben, elektrischen Feldern, Wellen jeder Art, chemischen Signalen, Berührung usw.“ (Hoffmeyer 2008, 98)

Mit von Uexküll 1928 wird also den Organismen ein zeichenhaftes Selbstverhältnis im Kontext ihrer Umwelt zugeschrieben. Für Hoffmeyer ist es mithin kein Zufall, dass die Organismen DNA als „Informationsmoleküle“ enthalten (ebd.). Das semiotische Selbstverhältnis gilt nicht nur für das Bewusstsein, sondern viel weitergehender für alle inneren Prozesse. Wir haben das vor einiger Zeit am Gehirn diskutiert. Hoffmeyer weist weiter auf das Immunsystem und natürlich auch auf das Genom hin. Die inneren Zeichenprozesse verlaufen so, dass die verschiedenen Zeichenarten von bestimmten Rezeptoren verstanden werden:

„Der Rezeptor ist der Schlüssel zum semiotischen Netz, das sich in den Organismen entfaltet. Er kann ein traditioneller Sinnesrezeptor – wie z. B. die Haarzelle im Innenohr das Körpergleichgewicht reguliert – oder er kann ein ‚molekularer Rezeptor‘ sein. In beiden Fällen ist der Rezeptor ein Werkzeug, um Signale von außen aufzufangen und sie zu beantworten. Die Signale werden durch eine Barriere geleitet (Haut, Zellmembran). In beiden Fällen wird das Signal in eine Form übersetzt, die für das System innerhalb der Barierre Sinn macht.“ (Hoffmeyer 2008, 99)

Hoffmeyer zufolge seien Zellen von Millionen derartiger Rezeptoren bedeckt, diese empfingen Signalmoleküle an entsprechenden Stellen ihrer Oberfläche. Sofern dies geschehe, ergebe sich am anderen Ende des Rezeptormoleküls eine räumliche Veränderung, fachspezifisch ausgedrückt: eine sterische Veränderung. Entscheidend ist nun, dass nicht nur Nervenzellen derartige Rezeptoren aufweisen, sondern auch Zellen des Immunsystems besitzen solche Rezeptoren, sodass eine starke Interaktion von Nervenzellen und Immunzellen bestehe. Letztere besäßen Rezeptoren, die für Hormone, sogenannte Neuropeptide, empfänglich seien, die im Zentralen Nervensystem produziert würden. Mithin sind wesentliche Teile des Menschen semiotisch vernetzt:

„Neuropeptide und ihre Rezeptoren verbinden … das Gehirn, die Drüsen und das Immunsystem in einem Netzwerk von Kommunikation zwischen Gehirn und Körper und stellen wahrscheinlich das biochemische Substrat von Gefühl dar.“ (Hoffmeyer 2008, 102)

Insoweit ist klar, dass große Teile des inneren Systems des menschlichen Organismus semiotisch beschrieben werden können. Wie aber hängt der innere Kosmos aus Zellen zu einem Organismus zusammen? Hoffmeyer spricht hierzu von einem „sich selbst organisierenden Chaos“ (102f) und von „Schwarm-Intelligenz“ (103f). Zum ersten Thema schließt er sich Gazzingas Theorie des „sozialen Gehirns“ an, derzufolge

„das Gehirn in Hunderten oder vielleicht sogar Tausenden modular-arbeitenden Systemen organisiert (ist). Sie können sich meist nur durch wirkliche Aktion, nicht durch verbale Kommunikation ausdrücken. Die meisten dieser Systeme, die denen von Tieren nicht unähnlich sind, können sich an Ereignisse erinnern, affektive Reaktionen auf diese Vorgänge speichern und auf Reize, die mit einer bestimmten Erinnerung verbunden sind, antworten.“ (Hoffmeyer 2008, 102)

Dass es überhaupt zu einem einheitlichen Funktionieren komme, erkläre sich nur, wenn man die wirkliche Geschichte des sich selbst organisierenden Chaos aufzeichne, „d. h. die Erfindungen und Siege auf den Stufen früherer Lebensformen bis zurück zu den Anfängen des vielzelligen Lebens auf der Erde verfolgt.“ (103)

M. E. spricht sehr viel dafür, dass Hoffmeyer 2008 eine „Bottom-up“-Strategie vorschlägt, um das Leben zu verstehen. Ihm zufolge spreche sehr viel für die „Idee von Leben und Intelligenz als einer wesentlich von unten nach oben organisierten Weise“ (103). Das ist natürlich empirisch immer weiter genauer zu untersuchen, Hoffmeyer hält die Organisation des Lebens für mit einer „Schwarm-Intelligenz“ vergleichbar, wo das einzelne Lebewesen über veränderte Stimuli ihre Umwelt rekursiv anpassen, eine Ansicht, die auf von Uexküll 1928 zurückgeht.

Quelle: von Uexküll 2008

Abbildung 11. Quelle: von Uexküll 2008

Abbildung von Uexküll 2008, 8. Die Pointe besteht darin, dass die rekursive Struktur von „Merken“ und „Wirken“ durch eine semiotische Struktur bei jedem Lebewesen stark mitbestimmt ist. Was der Rezeptor empfängt, wird auch unter Berücksichtigung des Bedürfnisses des Lebewesens interpretiert, darauf regiert der Effektor, sozusagen ein handelndes Organ, die Wirklichkeit und Umwelt des Lebewesens wird verändert, neu vom Rezeptor wahrgenommen usf.

Darüber werde semiotisch eine Anpassung des gesamten Schwarms erzeugt. Beispiel sind die Termiten.

„Jeden Augenblick bearbeiten Tausende unserer Gehirnmodule Millionen und Millionen von Sinnesdaten, linguistische und nicht-linguistische, innerhalb oder außerhalb unseres Körpers. Gleichzeitig findet ein intensiver Austausch aller Arten von Zeichen zwischen den Gehirnmodulen und Muskeln, Geweben und Drüsen im Körper statt, während hochorganisierte Gruppen von Zeichen aus Gedankenreihen entnommen oder in ihnen gespeichert werden, die selbst in semiotischen ‚Feedback Loops‘ (Schleifen) mit Muskeln und Drüsen des Körpers verbunden sind. Deshalb fühlen wir es oft schon im Bauch, wenn wir eine gute oder eine schlechte Nachricht bekommen, bevor uns die Nachricht bewusst wird.“ (Hoffmeyer 2008, 103).

(Zu einem vergleichbaren philosophischen Ansatz vgl. Pöttner 2008, wo mit ähnlichen Erwägungen gearbeitet wird.) Hoffmeyer nimmt an, dass das Lebewesen semiotisch integriert ist, dies ist freilich ein Prozess, den er „Geschichte“ nennt – welcher auch psychosomatisch ansprechbar sei.

Mit der neueren Forschung unterstellt auch Hoffmeyer, dass es „keine direkte Einwirkung von DNA auf die Zelle oder den Organismus“ gebe, die Schritte, wie aus Genen Proteine entstehen, wurden hier ja ausführlich besprochen. Hoffmeyer glaubt, dass die DNA rein willkürlich auf der dargestellten Basenbasis kodiert sei, während die innere Semiosphäre ansonsten eher räumliche und elektrostatische Zeichensysteme benutze, mit Peirce ist der Bezug zum Objekt bei der DNA überwiegend symbolisch, die innere Semiosphäre weise demgegenüber überwiegend einen indexikalisch bzw. ikonisch strukturierten Objektbezug auf, weshalb „Translationen“ im Sinne von Übersetzungen stattfänden. („Symbolisch besagt: Bezug zum Objekt rein über willkürliche Regeln; indexikalisch: Bezug zum Objekt über direkte Verursachung; ikonisch: Bezug zum Objekt durch gemeinsame Eigenschaft). Wie auch immer dies zu beurteilen ist: Grundlegend unterstellt Hoffmeyer jedenfalls, dass es ein semiotisches Kontinuum von innerer Semiosphäre und Genom gibt, das freilich keine fehlerlose Übersetzung garantiere:

„Die Schrift des Genoms ist hermetisch. Sie enthält zweifellos spezifische Angaben, auf welche Weise das eindimensionale Rückgrat (Grundmuster) aller wesentlichen Komponenten der Zelle zusammengesetzt ist. Um aber diese spezifischen Anleitungen herauszuholen, muss zuerst eine komplizierte Reihe von Bedingungen erfüllt sein. Diese Bedingungen betreffen die An- oder Abwesenheit vieler spezifischer Proteine, die selbst nur gebildet werden, wenn auch für sie die notwendigen Bedingungen erfüllt sind. So kommt es zu einer fortlaufenden Rückkehr: Die Evolution der DNA hat fast zwei Milliarden Jahre gebraucht, um die Voraussetzungen für die Existenz einer eukaryotischen Zelle zu schaffen. Deshalb sollten wir nicht sagen, dass das Genom die Zelle spezifiziert. Es spezifiziert nicht einmal die Proteine. Vielmehr weiß die Zelle, wie sie das Genom interpretiert, und indem sie das tut, kann sie funktionelle Muster von Proteinen aufbauen.“ (Hoffmeyer 2008, 105)

Hoffmeyer zufolge besitzt der „ontogenetische Prozess“, also die Entwicklung des einzelnen Lebewesens von der befruchteten Eizelle zum erwachsenen Lebewesen, „keine zentrale Führung, vielmehr eine Anzahl von kleinen, sich selbst lenkenden Zellregionen“ (ebd.) Daher ist dieser Prozess nicht eindeutig determiniert, es gibt sehr verschiedene Entwicklungsmöglichkeiten, Hoffmeyer führt die heute weithin akzeptierten Auffassungen zur Ausbildung des Gehirns über die Stimulierung seitens Erfahrung an, wobei er diesen Prozess entschieden als Geschichte versteht. In der oft – teilweise auch bei uns im Kurs wesentlichen – Frage von „Erbe“ und „Umwelt“ positioniert er sich entsprechend so:

„Aus der in diesem Kapitel dargestellten Analyse könnte man schließen, dass die genomische Bestimmung der menschlichen Persönlichkeit wahrscheinlich nicht sehr streng sein kann. Die Semiosphäre (die kulturelle Umgebung) dringt in den Körper ein und nimmt durch den mütterlichen Organismus an der Dynamik des ontogenetischen Aufbaus vom allerersten Beginn des menschlichen Lebens an teil. Die Wechselwirkung zwischen Erbe und Umweltfaktoren setzt sich das ganze Leben lang fort und kann in keiner sinnvollen Weise auf lineare oder additive Modelle reduziert werden. Vielmehr erschaffen sich beide Teile gegenseitig, wie in einer Ehe, in einem fortlaufenden dynamischen Prozess.

Menschliche Kultur und menschliche Genome sind untrennbare Ganzheiten. Einen zum Sklaven des anderen zu machen, zerstört beide.“ (Hoffmeyer 2008, 106)

Zwar ist Hoffmeyer darin skeptisch, dass jene Geschichte langfristig in die Keimbahn übergeht, während Bauer 2008 dies zumindest ernsthaft erwägt – mithin also zur Lamarckschen Position teilweise zurückzutendieren scheint. Klar aber ist, dass die Anteile von Genom und Erfahrung an demjenigen, wie wir tatsächlich sind, relativ günstig in Richtung „Erfahrung“ gewichtet. Da das Lebewesen seine Umwelt und damit sich selbst rekursiv umgestalten kann, sind bei Hoffmeyer die Fehler von Darwin ausgeschlossen. Es handelt sich hierbei um ein Erbe von von Uexküll 1928. Hier zeigt sich auch, welche Bedeutung die Unterstellung einer inneren Semiosphäre hat. Das medizinische Potenzial dieser Unterstellung wird nur sehr allmählich erschlossen. Für die Evolutionstheorie insgesamt wird dadurch aber die aktive Gestaltungsmöglichkeit des einzelnen Lebewesens und darin der einzelnen Zelle über die Idee der „Schwarm-Intelligenz“ sichergestellt. Sollten die Lebewesen sich also von „unten nach oben“ autopoietisch selbst organisieren, würde der Zusammenhang über differenzierte Weisen des Zeichenaustausches gewährleistet. Die Umwelt wäre explizit nicht als stabil gedacht, sondern wird im Wechselprozess von Lebewesen und Umwelt ständig verändert.

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Info:
Mole­ku­lar­bio­lo­gie und Gene­tik aus semio­ti­scher Sicht — Jesper Hoff­mey­er ist Beitrag Nr. 1452
Autor:
Martin Pöttner am 21. November 2009 um 10:15
Category:
Biologie,Gehirn,Genom,Mensch und Universum,Ökologie,Zeichen und Philosophie
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1 Kommentar »

  1. CHAD

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    #1 Trackback vom 11. September 2010 um 20:37

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