17.06.2014


Theodor Ickler

Blaupause oder Rezept

Zu einem Grundgedanken von Richard Dawkins

Wie wird das Wachstum eines Lebewesens von den Genen gesteuert? Wie wird das Verhalten eines Organismus vom Nervensystem gesteuert?
Diese beiden Fragen werfen ein Problem auf, das strukturell identisch ist, auch wenn die stoffliche Verwirklichung sehr verschieden ist. Dawkins hat sich nur mit dem genetischen Aspekt beschäftigt, Lashley hat in seiner bekanntesten Arbeit die neurophysiologische Seite analysiert. (Karl S. Lashley: „The problem of serial order in behavior“. In L.A. Jeffress, Hg.: Cerebral mechanisms in behavior. New York 1951)
Man nimmt an, daß in beiden Fällen ein „Bauplan“ zugrunde liegt. Lange Zeit dachte man, daß dieser Plan eine Art maßstäbliche Abbildung oder „Repräsentation“ des fertigen Lebewesens sein müsse. Im Falle der Verhaltenssteuerung sollte der Plan (z. B. die Struktur eines Satzes) als statische Konstellation existieren, die dann abgelesen („gescannt“) und in Verhaltensimpulse umgesetzt wird. Man hat Lashley vorgehalten, daß es zur Art des Scanning-Mechanismus nicht die geringsten Anhaltspunkte gibt, insbesondere was die scannende Instanz betrifft, und Lashley hat seine Ratlosigkeit selbst eingestanden:
„The real problem, however, is the nature of the selective mechanism by which the particular acts are picked out in this scanning process and to this problem I have no answer.“

Dawkins hat in vielen Schriften einen Vergleich angestellt, der eine Alternative eröffnet:
„DNA is commonly referred to in textbooks of molecular biology as the 'blueprint' for an organism. I would rather call it a recipe or like a computer program.
The difference between a blueprint and a recipe is that a blueprint is reversable, and a recipe is not. If you have a house and you have lost the blueprint you can reconstruct the blueprint by taking measurements, but if you have got a well prepared dish in a great restaurant you may enjoy the dish and you may dissect it and look at it in every detail but you cannot reconstruct the recipe.“
Wenn man einen Kuchen backt, mischt man die Hefe mit weiteren Zutaten, dann läßt man den Teig eine halbe Stunde aufgehen. Dabei geschieht etwas, was in keiner Weise im Rezept enthalten, aber doch die Voraussetzung für die Wirksamkeit der nächsten Vorschrift ist. So verteilen sich etwa die Rosinen in einer Weise, die nicht vom Rezept allein gesteuert ist, sondern von der Physik und Chemie der Zutaten und der Umgebung. Die Entstehung des Kuchens ist also nicht vollständig im Rezept enthalten. So auch beim Verhalten eines Organismus in seiner Umwelt. Weder was der Mensch tut, noch was am Ende dabei entsteht, ist vorweg als Abbild oder Blaupause in ihm vorhanden, daher ist es auch nicht nötig, ein mentales Lexikon anzunehmen, um den scheinbaren „Abruf“ der Wörter zu erklären. Der Pianist, der zehn verschiedene Klavierabende geben kann, ohne je in die Noten zu sehen, hat nicht die Partituren im Kopf. (Was ohnehin wieder das ungelöste Problem aufwerfen würde, wer diese Partituren dort eigentlich liest oder „scannt“.)

Wie auch immer solche Prozesses in Wirklichkeit ablaufen, es ist jedenfalls klar, daß die Annahme von „Repräsentationen“ nicht notwendig ist. Damit erledigt sich auch die Rede vom „Speichern“. Der Kuchen ist nicht im Rezept seiner Herstellung „gespeichert“. Man könnte auch an die Kreisformel denken, die den Kreis nicht „repräsentiert“.


Hier sind, als Anhang, noch weitere Formulierungen von Dawkins:

„Ein Rezept in einem Kochbuch ist in keiner Weise eine Blaupause des Kuchens, der schließlich aus dem Ofen kommen wird. Nicht etwa deshalb, weil das Rezept ein eindimensionaler Strang von Worten ist, der Kuchen jedoch dreidimensional.
Wie wir gesehen haben, ist es ohne weiteres möglich, ein maßstabsgerechtes Modell durch ein Rasterverfahren in einen eindimensionalen Code umzuformen. Aber ein Rezept ist kein maßstabsgerechtes Modell, keine Beschreibung eines fertigen Kuchens, auf keinen Fall eine Punkt-für-Punkt-Darstellung. Es ist ein Satz von Instruktionen, die, in der richtigen Reihenfolge ausgeführt, einen Kuchen hervorbringen werden. Ein echter eindimensional kodierter Plan eines Kuchens bestünde aus einer Serie von Rastern durch den Kuchen, als hätte man mit einem Fleischspieß systematisch durch die Ebenen des Kuchens gebohrt. In Millimeterintervallen würde die unmittelbare Umgebung der Spitze des Fleischspießes im Code festgehalten; b eispielsweise würden die Daten die genauen Koordinaten jeder Rosine und jeder Krume enthalten. Das gäbe eine strikte Eins-zu-eins-Beziehung zwischen jedem Teilchen des Kuchens und dem korrespondierenden Teilchen der Blaupause. Das ist eindeutig etwas ganz anderes als ein wirkliches Rezept. Es gibt keine Eins-zu-eins-Aufzeichnung zwischen den Kuchenkrümeln und den Wörtern oder Buchstaben des Rezepts. Die Worte des Rezepts bezeichnen nicht einzelne Stückchen fertigen Kuchens, sondern einzelne Schritte auf dem Wege der Herstellung eines Kuchens.“ (Der blinde Uhrmacher. München (dtv), S. 426)

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The central dogma of embryology does not follow inevitably from common sense. Rather, it is a logical implication of rejecting the preformationist view of development. I suggest, indeed, that there is a close link between the epigenetic view of development and the Darwinian view of adaptation, and between preformationism and the Lamarckian view of adaptation. You may believe in inheritance of Lamarckian (i.e. “instructive”) adaptations, but only if you are prepared to embrace a preformationistic view of embryology. If development were preformationistic, if DNA really were a “blueprint for a body”, really were a codified homunculus, reverse development — looking-glass embryology — would be conceivable.
But the blueprint metaphor of the textbooks is dreadfully misleading, for it implies a one-to-one mapping between bits of body and bits of genome. By inspecting a house, we may reconstruct a blueprint from which somebody else could build an identical house, using the same building technique as was used for the original house. The informational arrows from blueprint to house are reversible. The relative positions of the ink lines in the blueprint and of the brick walls in the house are transformable, one into the other, by a few simple scaling rules. To go from blueprint to house, you multiply all measurements by, say twenty. To go from house to blueprint, you divide all measurements by twenty. If the house somehow acquires a new feature, say a west wing, a simple, automatic procedure could be written down for adding a scaled-down map of the west wing to the blueprint. If the genome were a blueprint with a one-to-one mapping from genotype to phenotype, it would not be inconceivable that the white imprint of a hand on an otherwise tanned chest could be mapped on to a sort of miniature genetic shadow of itself, and so inherited.
But this is utterly alien to everything we now understand about the way development works. The genome is not, in any sense whatsoever, a scale model of the body. It is a set of instructions which, if faithfully obeyed in the right order and under the right conditions, will result in a body. I have previously used the metaphor of a cake (Dawkins in press a). When you make a cake you may, in some sense, say that you are “translating” from recipe to cake. But it is an irreversible process. You cannot dissect a cake and thereby reconstruct the original recipe. There is no one-to-one, reversible mapping from words of recipe to crumbs of cake. This is not to say that a skilled cook could not achieve a passable reversal, by taking a cake presented to him and matching its taste and properties against his own past experience of cakes and recipes, and then reconstructing the recipe. But that would be a kind of mental selection procedure, and would in no sense be a translation from cake to recipe (a good discussion of the difference between reversible and irreversible codes, in the context of the nervous system, is given by Barlow 1961).
A cake is the consequence of the obeying of a series of instructions, when to mix the various ingredients, when to apply heat, etc. It is not true that the cake is those instructions rendered into another coding medium. It is not like a translation of the recipe from French into English, which is in principle reversible (give or take a few nuances). A body, too, is the consequence of the obeying of a series of instructions; not so much when to apply heat as when to apply enzymes speeding up particular chemical reactions. If the process of embryonic development is correctly set in motion in the right environment, the end result will be a well-formed adult body, many of whose attributes will be interpretable as consequences of its genes. But you cannot reconstruct an individual's genome by inspecting his body, any more than you could reconstruct William Shakespeare by decoding his collected works. Cannon's and Gould's false argument of p. 116 is validly adapted to embryology. (Richard Dawkins: The Extended Phenotype. Oxford, New York 1999:174f.)


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