ErkenntnisgewinnungWarum vertragen manche Menschen Milch?

Niko Tinbergen hat vier wegweisenende Warum-Fragen formuliert. Deren Beantwortung liefert die vollständige Erklärung für biologische Phänomene.

Warum vertragen manche Menschen Milch?

Warum vertragen manche Menschen Milch? Foto: coleur/pixabay.com, CC0 Creative Commons

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Warum vertragen manche Menschen Milch und Milchprodukte?

Ihr Darm produziert auch noch im Erwachsenenalter das Enzym Laktase, das den Milchzucker abbaut und dadurch den Darmbakterien entzieht. Normalerweise kommt die Laktase-Herstellung nach dem Abstillen zum Erliegen, wird aber durch eine Mutation in einem Regulationsgen fortgeführt. Die Mutation trat vor etwa 8000 Jahren bei anatolischen Bauern erstmals auf, die nach Mittel- und Nordeuropa einwanderten. Der Selektionsvorteil des Milchkonsums führte zu einer höheren Fortpflanzungsrate, die die Ausbreitung der Mutation vorangetrieben hat.

Tinbergens vier Warum-Fragen

Der kurze Text  beantwortet paradigmatisch Tinbergens vier Warum-Fragen. Der erste Satz beantwortet die Frage nach dem physiologischen Mechanismus: Warum wird Laktose auch bei Erwachsenen abgebaut? Der zweite Satz klärt die Ontogenese auf: Warum endet die Laktase-Herstellung nicht wie üblich nach dem Abstillen? Der dritte Satz erläutert die Evolution des Merkmals: Warum ist die Laktasepersistenz entstanden? Der letzte Satz begründet den Selektionsvorteil des Merkmals: Warum hat sich die Laktosetoleranz in Mittel- und Nordeuropa durchgesetzt?

Um ein biologisches Phänomen umfassend zu verstehen, sollten alle vier Fragen beantwortet werden

Tinbergen legte großen Wert darauf, dass die vier Warum-Fragen nicht als Alternativen gedacht werden, sondern dass sie einander ergänzen. Um ein biologisches Phänomen umfassend zu verstehen, sollten alle vier beantwortet werden Das war ein kühnes Statement, denn zu seiner Zeit lag der Schwerpunkt auf der Untersuchung der Mechanismen und in geringerem Maß auf der Ontogenese. Selektionsvorteile galten als wissenschaftlich nicht untersuchbar und vergleichende Studien zur Evolution befanden sich noch in den Anfängen.

Wer war Nico Tinbergen? Und wer hat ihn inspiriert?

Nico Tinbergen (1907-1988) war ein niederländischer Zoologe und Verhaltensforscher. Von 1940 bis 1949 war er Professor an der Universität Leiden und von 1949 bis 1974 an der University of Oxford. Das Konzept der vier Warum-Fragen strukturierte bereits sein erstes Buch „The Study of Instinct“ (dt. Instinktlehre), das 1951 erschien. Aber vor allem sein 1963 zum 60. Geburtstag von Konrad Lorenz veröffentlicher Aufsatz „On aims and methods of Ethology“ machte seine Konzeption bekannt und in der Folgezeit berühmt.

Aber wie fast immer in der Wissenschaft hat auch Tinbergen seine Konzeption nicht aus heiterem Himmel entwickelt. Als potenzielle Vordenker werden gleich drei „Schwergewichte“ angeführt: Aristoteles, Julian Huxley und Ernst Mayr. 

Aristoteles (384-322 v.u.Z.) gehört zu den bekanntesten und einflussreichsten griechischen Philosophen und Naturforschern der Antike. Bereits er formulierte die Idee, Ursachen seien Antworten auf Warum-Fragen. Der Begriff der Ursache sei aber mehrdeutig, d.h. er werde in verschiedenen Weisen gebraucht, die jedoch zusammenhängen. Er unterschied vier Arten von Ursachen: Wirkursachen (bei Tinbergen: Mechanismen), Zweckursachen (bei Tinbergen: Selektionsvorteile), Formursachen (bei Tinbergen: Evolution) und Stoffursachen (bei Tinbergen: Ontogenese).

Julian Huxley (1887-1975) war ein britischer Biologe und Philosoph, der ebenfalls zu den Begründern der Verhaltensforschung gehörte. 1942 veröffentlichte er sein Buch „Evolution: the modern synthesis“, in dem er den aktuellen Stand der modernen Synthese der Evolutionsforschung für ein breites Publikum zusammenfasste. In der Einleitung definierte er drei Hauptprobleme der Biologie, die es zu lösen gelte: die Fragen nach den physiologischen Ursachen, dem Überlebensvorteil und der Evolution. Die Parallelen zu Tinbergen sind offensichtlich.

Ernst Mayr (1904-2005) war ein deutsch-amerikanischer Biologe und Hauptvertreter der modernen synthetischen Evolutionstheorie. Sein Beitrag zu den Warum-Fragen ist indirekter. Er führte 1961 in seinem Aufsatz „Cause and Effect in Biology“ die Unterscheidung von proximaten und ultimaten Ursachen ein. Zu ersteren gehören Tinbergens Mechanismen und Ontogenese (Wie?) und zu letzterem Selektionsvorteile und Evolution (Weshalb?).

Die Bedeutung der vier Warum-Fragen

Als Tinbergen vor mehr als 50 Jahren seine vier Warum-Fragen formulierte, ging es ihm in erster Linie um die Erklärung von Verhalten. Inzwischen ist es üblich, dass sie auf jedes beliebige biologische Phänomen angewendet werden. Erst die Beantwortung aller vier Warum-Fragen liefert eine vollständige biologische Erklärung.

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