Naturgewalt und Geisteskraft

Christiane Nüsslein-Volhard

Schönheit der Tiere

Evolution biologischer Ästhetik

Wir finden Farben, Muster und Gesänge von Tieren schön, so wie wir Kunstwerke, Bilder und Musik schön finden. Die Kunstprodukte sind vom Menschen für Menschen gemacht, aber wie steht es mit den Ornamenten und Lauten der Tiere? Wie kommen diese wunderschönen Naturprodukte zustande? Wozu? Für wen?

Schönheit ist kein Attribut, das in der Biologie zur Beschreibung von Organismen verwendet wird. Der strenge Forscher verwendet den Begriff schön nicht, weil er etwas mit dem subjektiven Empfinden des (menschlichen) Zuschauers zu tun hat, das durch die physikalischen Eigenschaften des schönen Objektes hervorgerufen wird, und das sich deshalb nicht messen lässt. Und dennoch ist es wohl so, dass die Schönheit von Pflanzen und Tieren, wie wir sie erleben, in der Natur eine ähnliche Funktion wie Kunst in der menschlichen Kultur einnimmt. Bereits Charles Darwin hat die These aufgestellt, dass Tiere Ornamente und Melodien wie der Mensch auf Grund ihrer eigenen subjektiven Empfindung und ihrer kognitiven Erfahrungen bewerten.

Natürliche und sexuelle Selektion

Darwin ist der Begründer der modernen Biologie. Das Moderne war, dass er die charakteristischen Eigenschaften von Pflanzen und Tieren durch natürliche Prozesse erklärt hat, ohne übernatürliche Faktoren zuzulassen. In seiner Biologie gibt es keinen Platz für einen Schöpfer. Seine Theorie der Evolution hat das Fundament für unser heutiges Naturverständnis gelegt und die Weltanschauung des Menschen im 19. Jahrhundert revolutionär verändert.

Dass der Mensch biologisch gesehen zu den Säugetieren, Gattung Primaten, gehört und keine besondere Stellung im Stammbaum der Tiere verdient, hat er durch seine Evolutionstheorie plausibel gemacht - die wiederum heute durch moderne molekulargenetische Untersuchungen vielfach bestätigt ist. In dem Buch On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life, 1859, beschreibt er, wie der Überlebensvorteil von besser angepassten Individuen allmählich, über Millionen von Jahren, zur Veränderung der Formen, dem Aussterben und auch der Neuentstehung von Arten geführt hat. Natürliche Selektion führt zur Adaptation an sich ändernde physikalische Umweltbedingungen. Beispiele von Eigenschaften für »Natural Selection« sind Dicke des Fells, Struktur der Haut, Form des Schnabels, der Zähne, unzählige physiologische Anpassungen.

Als Darwin seine Theorie der Natürlichen Selektion publizierte, war eine der Hauptkritiken, dass sie nicht in der Lage sei, Schönheit in der Natur: Ornamente, Farbmuster, Gesang etc. zu erklären, diese schienen von einem Schöpfergott rein für das Gefallen des Menschen gemacht. Denn diese Attribute sind unökonomisch: Sie sind aufwendig herzustellen, machen die Tiere auffällig und haben keine offensichtlichen Überlebensfunktionen, im Gegenteil, oft sind sie gar mit einem Handicap verbunden, wie zum Beispiel die Federn des Pfaus. Das war ein Problem, das von Darwin in einem zweiten großen Werk aufgegriffen wurde: The Descent of Man and Selection in Relation to Sex wurde 1871 publiziert, es ist auch noch heute außerordentlich lesenswert. Und in diesem Buch kommt Beauty/Schönheit ausführlich vor; Darwin scheut sich nicht, Begriffe wie »a taste for the beautiful« und »aesthetically pleasing«1 auch auf Tiere anzuwenden. Er tut das in der Überzeugung, dass die Schönheit vieler Tiere von diesen selbst als anziehend und wohltuend wahrgenommen wird, sie gefällt, wie sie auch uns gefällt. Er schreibt ihr eine wichtige Funktion im Leben des Tieres bei der Auswahl des Partners für die Fortpflanzung (»sexual selection«) zu. Diese beruht auf ästhetischen Merkmalen, also Eigenschaften, die von einem Gegenüber wahrgenommen und bewertet werden müssen. Schönheit ist für das Individuum selbst nicht überlebensnotwendig, spielt jedoch eine wichtige Rolle bei der Partnerwahl und damit dem Fortpflanzungserfolg, der für die Evolution entscheidend ist.

»If female birds had been incapable of appreciating the beautiful colours, the ornaments and voices of their male partners, all the labor and anxiety exhibited by the latter in displaying their charms before the female would have been thrown away; and this is impossible to admit.« 2

Ein prinzipieller Unterschied der beiden Selektionsprinzipien ist, dass es für »sexual selection« im Gegensatz zur »natural selection« einen Betrachter braucht, nämlich die subjektive sinnliche Wahrnehmung durch ein anderes Tier der gleichen Art. Eine Auswahl wird durch das subjektive Empfinden eines »Bewerters« getroffen: attraktiv oder abstoßend, schön oder hässlich. Dieser Empfänger muss das Signal kennen und erkennen, er kann es erlernen oder es ist ihm instinktiv angeboren. Für ästhetische Signale bei Tieren findet also eine Koevolution, eine parallele Entwicklung zwischen Signal und Empfänger statt. Solch ein Prozess der evaluativen Koevolution geschieht in jeder Form der biologischen Kommunikation, auch in der menschlichen Kunst. Ästhetische Signale können auch der Kommunikation zwischen Individuen verschiedener Arten dienen und nicht nur angenehm, sondern auch abschreckend wirken. Farben und Muster haben zahlreiche zwischenartliche Funktionen wie der Tarnung vor Fressfeinden, Camouflage genannt wie bei der Flunder, und der Abschreckung oder Warnung vor Giftigkeit - Aposematismus, beim giftigen Feuerfisch.

An Farbmustern werden Artgenossen erkannt. Besonders interessant und wichtig sind sie als Auslöser von angeborenen Instinkthandlungen, die bei der Kommunikation zwischen Artgenossen große Rollen spielen, bei Schwarmbildung, Revierabgrenzung und Sexualverhalten. Farben spielen eine große Rolle bei der Attraktion des Partners (häufig durch ein männliches Tier), zum Beispiel die rote Kehle des dreistachligen Stichlings. Sie wird von Reviernachbarn als Kampfsignal verstanden und lockt die weiblichen Tiere zum Laichen in das Nest, das vom Männchen, das auch die Brut aufzieht, gebaut wurde. Manche Fische des Korallenriffs wie der Picassofisch sind im wahrsten Sinne des Wortes unwahrscheinlich bunt. Das Muster löst Kämpfe zwischen Artgenossen aus, die der Revierbildung und damit der Abgrenzung von Nahrungskonkurrenten dienen. Fische mit anderen Mustern sind ihm gleichgültig. Viele Muster und Farben sind faszinierend schön, und man steht verwundert davor, sich fragend, wie die Natur so etwas zustande bringen kann - besser als jeder Künstler; eine Vielfalt von Farben, Glanz, Samt, Schiller, erstaunlichsten Mustern.

Wie entsteht Farbigkeit?

Die Pigmente der Tiere sind organische Verbindungen, die Licht besonderer Wellenlängen absorbieren und damit nur einen Teil des gesamten Farbspektrums reflektieren. Der häufigste Farbstoff ist das Melanin, das Haut, Haare und Federn dunkel färbt. Säugetiere und Vögel können kein anderes Pigment herstellen, nur Melanin in schwarz oder auch in braunen und roten Varianten produzieren. Rote und gelbe Farbstoffe sind organische Verbindungen auf Pteridin-Basis. Bei Vögeln wird zur Rotfärbung das pflanzliche Karotin aus der Nahrung in die Federn eingebaut. Farben kommen auch durch Nanostrukturen zustande: Dünne Kristallplättchen in der Haut der Fische oder aufwändige Hornstrukturen in Vogelfedern erzeugen Glanz, Weiß, Silber, Schiller. Blaufärbung entsteht, wenn das dunkle Melanin von solchen Nanostrukturen, die mit dem Licht interferieren oder es in bestimmten Winkeln reflektieren, überlagert ist. In Kombination mit dem schwarzen Melanin und gelbem Pigment ergibt sich grün. Gefärbt ist die Haut der Tiere oder in der Haut verankerte Fortsätze, Borsten, Haare oder Federn.

Insekten und andere Gliederfüßer haben ein Außenskelett, eine Kutikula, aus festem Chitin, das von den Hautzellen gebildet wird. Die Hautzellen produzieren Pigmente, die in das Chitin dieser Kutikula abgegeben werden. Musterbildung geschieht in der zweidimensionalen Schicht der Hautzellen, wobei häufig morphologische Strukturen durch Pigmente verstärkt werden. Bei Wirbeltieren ist die Sache komplizierter. Sie haben ein Innenskelett und wachsen kontinuierlich. Es gibt hier einen neuen besonderen Zelltyp, Pigmentzellen, die in der Haut verbreitet sind, aber nicht, und das ist wichtig, aus den Hautzellen selbst entstehen. Diese Pigmentzellen haben migratorische Fortsätze, Filopodien, und wandern in die Haut. Das Pigment ist in Vesikeln, Chromatosomen, im Zytoplasma der Zelle verteilt. Pigmentzellen treten in unterschiedlichen Farben auf: Die schwarzen Melanophoren sowie die gelben oder roten Zellen enthalten organische Pigmente, während in den silbrigen Iridophoren Kristallplättchen mit dem Licht interferieren und Schiller und Glanz erzeugen. Die Haut ist mehrschichtig, eine vielzellige Oberhaut, deren Zellen sich ständig aus Stammzellen erneuern, bedeckt die durch Kollagenfasern verstärkte Unterhaut. Bei Säugetieren und Vögeln gibt es nur einen Pigmentzelltyp, die Melanozyte, der das dunkle Pigment Melanin...