Evolutionstheorie

Evolutionstheorie

Die Evolutionstheorie beschreibt sehr anschaulich, wie sich das Leben auf der Erde statistisch entwickelt hat. Diese Theorie besteht nach Charles Darwin aus zwei Kernkomponenten: zum Einen beschreibt sie generelles Verhalten individueller Tiere und zum Anderen die daraus statistisch sich ergebenden Folgen für die gesamte Tierart.

Vereinfacht gesagt geht die Evolutionstheorie davon aus, dass Individuen stets das für sich Beste aus ihrer jeweiligen Situation herausholen wollen. Dabei sind die Individuen nicht 100% identisch, da sie sich wenigstens durch Erinnerungen, Erfahrungen, Intelligenz oder körperliche Fähigkeiten unterscheiden. Wegen der Unterschiede zwischen den Individuen trifft jedes Individuum unterschiedliche Entscheidungen und der Unterschied jeder Entscheidung kann manchmal unwesentlich sein oder dramatische Auswirkungen haben. Lassen wir beispielsweise jemanden die Entscheidung ob er eine Blaubeere oder eine Erdbeere essen darf, was könnte es für unterschiedliche Auswirkungen haben? Wenn die Blaubeere z.B. vergiftet ist oder Krankheitserreger enthält oder wenn das Individuum eine Blaubeerenunverträglichkeit hat oder wenn die Blaubeere Teil einer Falle ist, dann macht die Entscheidung die Blaubeere anstatt die Erdbeere zu essen einen sehr großen Unterschied. Aber ohne einer dieser Sonderbedingungen ist es für das Individuum relativ irrelevant, welche der beiden Beeren das Individuum tatsächlich isst, vielleicht sogar einfach beide Beeren.

Jede Entscheidung kann für das Individuum sowohl positive Effekte als auch negative Effekte haben oder eine Mischung aus beiden. Wenn man nicht viel über den Entscheidungsprozess der Individuen weiß, dann kann man mit verschiedenen statistischen Modellen versuchen Wahrscheinlichkeiten anzusetzen ob eine Entscheidung gut oder schlecht war. Die Evolutionstheorie besagt nun aber, dass es komplett unabhängig der Statistik des individuellen Handelns immer eine positive Auslese der Individuen gibt. Einfach gesagt, die Individuen die schlechte Entscheidungen treffen werden schneller sterben und die mit guten Entscheidungen länger leben. Die Individuen mit einer längeren Lebensdauer haben damit eine höhere Chance mehr Nachkommen zu zeugen und so ihre Art zu sichern. Damit setzt sich von Generation zu Generation tendenziell der Stärkste durch was auch die Überlebenschance seiner Nachkommen steigert. Zum Einen durch die Gene, die scheinbar gute Voraussetzungen für die aktuellen Umgebungen liefern, aber zum Anderen auch das Verhalten der Eltern oder anderer Artgenossen, die für eine optimale Entwicklung ihrer Kinder sorgen können. Durch diese Auslese werden Individuen von Generation zur Generation tendenziell besser. Für Einzelfälle muss das nicht zutreffen, aber über längere Zeiträume gibt die Positivselektion eine eindeutige Richtung vor.

Mathematisch kann man sich die Positivselektion so vorstellen, dass auf einen beliebigen Prozess verschiedene Ereignisse eintreffen. Jedes Ereignis kann den betrachteten Prozess begünstigen oder Verbessern, Neutral auf ihn einwirken oder keine Wirkung zeigen aber auch negative Folgen haben und den Prozess verlangsamen oder blockieren. Für einen einzelnen Prozess kann man nun einen Ereignisbaum aufstellen, wie der Prozess weiterlebt, wenn er auf verschiedene angenommene Ereignisse treffen würde. Alle vorstellbaren Möglichkeiten bilden wie in der Grafik zu sehen einen Ereignisbaum, von dem der wirkliche Prozess dann einen speziellen Weg von oben nach unten durchläuft. Sofern sich die Wahrscheinlichkeit von guten und schlechten Ereignissen Pg und Ps nicht zu sehr voneinander unterscheiden ist es leicht ersichtlich, dass es deutlich wahrscheinlicher ist einen Weg durch den Baum zu finden der in der Mitte endet als an den Rändern.

Lässt man nun diese Ereignisse auf viele verschiedene Prozesse los, dann wird man feststellen, dass die Ereignisse auf alle Prozesse unterschiedlich einwirken bzw. dass die Prozesse unterschiedliche Ereignisse abbekommen haben. Die Positivselektion kommt hier deutlich zum Vorschein: Die Prozesse, die zu viele negative Ereignisse abbekommen sterben ab und die Prozesse, die positive Ereignisse abbekommen haben leben weiter und können sich sogar vermehren. Man kann auch sehen, dass Prozesse mit einer hohen Überlebenschance auch deutlich mehr negative Ereignisse einstecken können bevor diese Prozesse absterben als wenn die Prozesse schon von sich aus eine geringere Überlebenschance haben.

Jeden Prozess kann man nun als ein Lebewesen ansehen. Und nach der Evolutionstheorie haben die Lebewesen mit einer hohen Überlebenschance auch eine höhere Wahrscheinlichkeit sich gegen andere Lebewesen durchzusetzen. Die meisten Lebewesen werden auch eine mittlere Überlebenschance haben aber es wird auch immer Lebewesen geben, die warum auch immer das Glück haben sehr viele positive Ereignisse abzubekommen und somit eine überdurchschnittliche Überlebenschance haben. Genauso gibt es auf der anderen Seite Lebewesen, die warum auch immer vom Pech verfolgt werden und überdurchschnittlich schlechte Ereignisse abbekommen.

Zellen

Jedes Lebewesen kann als ein funktionierender Prozess des Lebens angesehen werden. Durch die Positivselektion bekommt ein Beobachter zwar mit, welche Prozesse funktioniert haben aber nicht unbedingt warum sie funktionieren. Aber nur wenn der Prozess des Lebens von sich aus funktioniert, dann kann dieser Prozess auch weiter existieren und fortgeführt werden. Es gibt sehr viele Prozesse, die einfach aufhören aber wir bekommen nur etwas von den laufenden Prozessen mit, die dann eine funktionierende Vorgeschichte haben mussten weil es die zu beobachten Prozess sonst nicht gegeben haben könnte.

Noch bevor es biologisches Leben gab und lediglich Atome und Moleküle munter auf der Erde hin und her waberten, trat das Prinzip der Positivselektion auf. An vielen Orten trafen (und treffen sich noch heute) Kohlenstoffatome und Wasserstoffatome, aber nur wenige dieser Begegnungen enden in einer Verschmelzung zu Kohlenwasserstoffmoleküle. Dieser Prozess ist eigentlich recht einfach, die Atome müssen sich zufällig an der richtigen Position befinden um die Bindungen eingehen zu können. Dabei dürfen sie nicht zu schnell unterwegs sein um die Bindung nicht vorzeitig wieder zu verlassen, aber auch nicht zu langsam weil sie sonst ihre richtige Position nicht rechtzeitig erreichen können. Auch hier gibt es das Selektionsprinzip: von den unzähligen Begegnungen die keine Moleküle bilden erfahren wir nichts. Wir sehen nur dass es in manchen Fällen geklappt hat und können die Kohlenwasserstoffmoleküle nachweisen. Selbst wenn die Chance auf eine erfolgreiche Bildung des Moleküls sehr gering ist bekommen wir durch die Positivselektion nur die Ereignisse mit, die es tatsächlich geschafft haben stabil zu bleiben.

Und genauso ergab es sich mit den ersten Zellen auf der Erde. Für eine Zelle müssen nicht nur Kohlenwasserstoffe gebildet worden sein, diese Moleküle müssen sich danach auch noch zufällig selber an die richtigen Positionen anordnen um eine Zelle bilden zu können. Ich kann natürlich nicht nachweisen ob es so gelaufen ist, aber ich stelle es mir so vor, dass zuerst eine Zelle lediglich aus einer Lipidschicht bestand, also eine Art Seifenblase war. Diese Seifenblasen hatten den Vorteil dass Moleküle innerhalb der Blase geschützter vor äußeren Umwelteinflüssen waren und somit der Positivselektion höhere Chancen gegeben haben. Und damit konnten sich größere Moleküle innerhalb des geschützten Raumes bilden ohne dass sie von anderen äußeren Molekülen wie Schwefelverbindungen einfach zerstört werden konnten. Vielleicht haben sich aber auch erst Moleküle gebildet, die eine Lipidschicht synthetisiert haben, die dann die Produzenten in eine Blase eingeschlossen haben und somit die Produktionsstätten geschützt wurden. Und selbst, wenn man davon ausgeht, dass die Zellevolution nicht auf der Erde begonnen hat sondern dass die ersten Zellen z.B. durch Asteroiden auf die Erde gelangt sind, dann müssen diese Zellen irgendwo anders zufällig irgendwie entstanden sein.

Innerhalb dieser Schutzblase konnten sich jedenfalls auch andere Moleküle bilden. Auch hier gibt es wieder das Selektionsprinzip: Moleküle, die für die Seifenblase schädlich waren haben die Seifenblase auch tendenziell schneller zerstört als Moleküle, die der Seifenblase geholfen haben sich gegen äußere Umwelteinflüsse zu wehren. Denn wie auch immer diese Seifenblasen entstanden sind, sie konnten auch jederzeit wieder einfach zerfallen. Um diesem Zerfall entgegenzuwirken haben sich Zellen durchgesetzt, die die Fähigkeit hatten sich zu reproduzieren. Zellen ohne diese Fähigkeit, so resistent sie auch gegen alle äußeren Einwirkungen waren, konnten trotzdem irgendwann so vielen negativen Ereignissen ausgesetzt worden sein, dass sie doch abgestorben sind. Zellen, die sich aber reproduziert haben konnten sich vermehren und somit wenigstens durch ihre Masse diesen Ereignissen trotzen. Denn wenn das schlechte Ereignis auch 99% aller Zellen vernichtet hat, dann gab es immernoch 1% der Zellen, die das Experiment des Lebens weiter fortführen konnten.

Viele von den ersten Reproduzierungsversuchen sind mit Sicherheit gescheitert und es musste sich erst eine neue Zelle bilden um das Experiment nocheinmal durchführen zu können. Aber über die Zeit von mehreren Milliarden Jahre ist es irgendwann geglückt: Es entstanden Zellen die sich stabil teilen konnten. Diese einfache Form von Zellen hat es auf jeden Fall geschafft ihre Blasen zu kontrollieren und die Produktionsstätten der Blasen zu vermehren. Dies gelang anfangs nur durch Zufall indem z.B. Produktionsstätten sich nicht komplett reproduziert haben sondern sich durch irgendwelche Einflüsse leicht anders entwickelt haben. Die Meisten dieser Entwicklungen scheitern weil die Produktion damit wegen irgendeinem Fehler zum erliegen kommt. Aber in seltenen Fällen wird durch so eine Veränderung die Produktion effektiver und damit vorteilhafter. Spätestens jetzt greift wieder die Evolutionstheorie. Zellen die den Teilungsprozess nicht überstehen werden aussortiert während sich erfolgreiche Zellen immer weiter vermehren.

Zum Beispiel konnten Moleküle auf der Lipidschicht Schleusen bilden um Nährstoffe leichter ins Innere zu lassen oder dort Moleküle platzieren, die schädliche Säuren neutralisieren konnten. Sobald eine Zelle diese Fertigkeit zufällig erworben hatte, hatte diese Zelle den Vorteil, sich z.B. in säurehaltigeren Umgebungen aufhalten zu können oder schneller Nährstoffe aufzunehmen. Diesen Vorteil gab sie natürlich durch Reproduktion an ihre Kinderzellen weiter. Aber es kommen eben nicht immer nur Vorteile zustande. Ehr im Gegenteil, es ist viel wahrscheinlicher, dass sich Moleküle auf der Lipidschicht absetzen die die eigene Zellhaut zerstören oder Nährstoffe blockieren. Im Extremfall zerstört sich die Zelle somit selber, aber durch die Positivselektion erfahren wir nur von den Ereignissen, die gut für die Zellen waren.

Mathematisch kann man es sich so vorstellen, dass man die Prozesse optimieren will. Um vom Zustand A zum Zustand B zu gelangen muss der Prozess einen Weg Γ durchlaufen der zufällig in jede Richtung abgeändert werden kann. Dieser Weg wird entweder viele male vom Prozess durchlaufen oder es gibt viele Prozesse, die davon Abhängen, dass der Weg durchlaufen wird. Ein Beispielweg ist der komplette Prozess einer Zellteilung, von der Zellkernteilung über die Reproduktion der Zellorgane bis hin zur Abtrennung der Zellmembranen. Aus einer Zelle werden Zwei. Aber auch jeder Zwischenschritt kann als eigenständiger Prozessweg Γ₁, Γ₂... betrachtet werden.

Einige der Prozesse ändern den Weg zufällig in eine beliebige Richtung ab. Viele dieser Abänderungen verhindern dass der angestrebte Zustand B überhaupt erreicht wird, aber diese Prozesse werden wegen Disfunktionalität sofort aussortiert. Eine Zelle, die beim Teilen den Zellkern vergisst erzeugt nur eine weitere leblose Seifenblase. Und von all den Prozessen, die es zum angestrebten Zustand B schaffen werden die Prozesse bevorzugt, die am wenigsten Energiekosten hatten, also den möglichst direkten Weg zwischen A und B vollzogen hatten. Eine Zelle, die sich direkt in zwei Kinderzellen teilt wird wohl wahrscheinlicher ihre Gene weitergeben als eine andere Zelle, die sich in 10 Untereinheiten aufteilt von denen 8 gebraucht werden um zwei neue Zellen zu bestücken. Einfach weil die zweite Zellteilung deutlich mehr Energie oder Materialien für die Teilung benötigt. Ressourcen, die eventuell nicht vorhanden sind während eine einfache Teilung noch funktionieren würde.

Jede dieser Zellen war anderen Umwelteinflüssen ausgesetzt. Wir wissen nichts von den vielen Zellen, die es nicht geschafft haben sich zu teilen oder die einfach geplatzt sind. Aber jede Zelle für sich alleine genommen, auch wenn sie kein Gedächtnis oder eigenen Überlebenswillen hatte, war das Erbe einer Zelle, die funktioniert hatte und somit auch das Potential besaß zu funktionieren. Trotzdem war sie den Umwelteinflüssen ausgesetzt. Anderen Arten von Molekülen wie z.B. Schwefelsäure, oder physischen Belastungen wie Wind oder Wasserströmungen konnten die Zellen zerstören. Aber diese Umwelteinflüsse konnten genauso dafür sorgen dass die Zelle robuster wird, z.B. wenn sie zufällig eine doppelte Lipidschicht besaß oder wenn sie sich mit Nachbarzellen zusammengeschlossen hatte dann war sie weniger anfällig gegen solche physischen Einflüsse. Andere Zellen konnten sich hervortun indem sie ihren Stoffwechsel anpassten um z.B. Licht oder Schwefel zu verwerten oder mit feinen Fädchen sich in Bewegung versetzen konnten um Nährstoffe zu finden oder Giften auszuweichen.

All diese Entwicklungen entstanden rein zufällig und dauern heute noch an. Auf Molekularebene sind Zellen rein statistisch entstanden und funktionieren auch heute nur rein statistisch. Sie basieren auf physikalischen und chemischen Prozessen die zwar zufällig ablaufen aber die Zellen haben es geschafft Strukturen zu entwickeln sodass die zufälligen Prozesse zur richtigen Zeit in der richtigen Reihenfolge ablaufen. Heutige "moderne" menschliche Zellen haben eigene Kraftwerke, die Mitochondrien, und Produktionsstätten für Makromoleküle. Dafür besitzt jede Zelle die Baupläne für die Makromoleküle, meist Eiweiße, und diese Baustellen werden laufend angepasst um die optimale Leistung der Zelle zu gewährleisten.

Diese Prozesse fangen mit der richtigen Konzentration von Nährstoffen an, die über die Zellmembranen gesteuert werden können, bis zu komplexen Eiweißsynthetisierungen die darauf beruhen dass nach einem vorgegebenem Bauplan die richtigen Moleküle an die richtige Stelle diffundieren und zusammengefügt werden. Man kann sich diese Vorgänge so vorstellen, als ob auf einer Baustelle Beton, Stahl und Mörtel sich frei und überall hin bewegen und dass die Bauarbeiter einfach an den richtigen Stellen sitzen wo die Wände hin sollen und sich dann aus der Luft die Baumaterialien schnappen die sie gerade brauchen. Oder wie ein Legobauer der an einem Fließband sitzt an dem alle vorstellbaren und möglichen Legoteile vorbeiziehen und der sich einfach die richtigen und benötigten Teile herausfischt um seine Konstruktion zu bauen.

Wir können Nachweisen, dass wir alle aus Zellen bestehen. Zellen, die aus anderen Zellen entstanden sind. Hätte es eine Zelle in dieser uralten Kette bis zu uns nicht gegeben, dann würde es auch uns nicht geben können. All diese Prozesse in einer einzelnen Zelle sind historisch oder evolutionär entstanden und werden gesteuert durch äußere Umwelteinflüsse. Hat eine Zelle zu wenig "Nahrung" geht sie in den Energiesparmodus. Sind hingegen genug Ressourcen vorhanden dann teilt sie sich um die Überlebenschancen ihrer Art zu verbessern. Dieses Prinzip der zufälligen Evolution bleibt aber nicht auf Zellebene stehen. Es findet überall statt wo nahezu zufällige Prozesse ablaufen.

Individuen

Zoomen wir z.B. aus der Zellbiologie heraus, dann stellen wir fest, dass es scheinbar evolutionär sinnvoll war, dass Zellen sich zusammengeschlossen haben um große Zellverbünde zu erstellen. Diese Zellverbünde haben es durch Aufgabenteilung geschafft, effizient zu sein und zu überleben. Jede Zelle benötigt zum individuellem Überleben immernoch Nährstoffe. Für menschliche Zellen sind das Sauerstoff, Aminosäuren, Fette aber auch verschiedene Vitamine und andere Moleküle oder sogar Schwermetallatome. Aber anstatt dass sich jede Zelle selber um diese Nährstoffe kümmert gibt es bei Zellverbünden den Vorteil dass sich Zellen spezialisieren können. Durch die Zellwände können die Zellen Nährstoffe austauschen und sich sogar Signale senden, z.B. dass es hinten ein paar Zellen gibt die zu wenig Nahrung haben oder dass vorne die Zellen gerade Nahrung gefunden haben. Diese Spezialisierung hat sich so weit vorangetrieben, dass es beim Menschen viele verschiedene Arten von Zellen gibt. Es gibt Blutzellen die die Nährstoffe verteilen, viele verschiedene Drüsenzellen, die Schweiß, Verdauungssäfte oder Botenstoffe produzieren, Es gibt Muskelzellen die physische Arbeiten verrichten können usw. Jedes Organ hat seine eigene Aufgabe und wird dafür von den anderen Organen versorgt, denn durch den Zusammenschluss sind die Zellen auch nur zusammen überlebensfähig.

Ein Magen kann Nährstoffe zwar aufbrechen und zerkleinern, aber ohne Darm könnten die Nährstoffe nicht aufgenommen werden, ohne Blut nicht verteilt werden und ohne Herz könnte das Blut nur schwer in Bewegung versetzt werden. Eine einzelne Lunge kann zwar Sauerstoff aufnehmen, aber keine weiteren Nährstoffe sammeln. Ohne Muskeln könnte der Mensch sich nicht fortbewegen und nach Nährstoffen suchen. Ohne Augen, Ohren, Haut oder Nase als Sensoren könnte sich der Mensch nicht in seiner Umgebung orientieren und wäre auf Zufallsfunde bei der Nahrung angewiesen. Mithilfe der Sensoren kann er die Nahrung zielsicher ansteuern. Der gesamte menschliche Körper ist in sich aufeinander abgestimmt und jedes Organ erfüllt seine individuelle Aufgabe. Versagt ein Organ, also dass eine Art Zellen ihre komplette Aufgabe nicht mehr wahrnehmen kann, so gefährdet das fast immer das Überleben aller anderen Zellen im Zellverbund. Das Individuum stirbt in diesem Fall zusammen mit seinen Zellen.

Für fast jeden lebenswichtigen Prozess oder gegen potentielle Gefahren wie der Schutz vor Giften oder Krankheitserreger hat der menschliche Körper Antworten parat. Und all diese Antworten sind entstanden durch das evolutionäre Prinzip: Wenn der Prozess dem Individuum ein Vorteil zum Leben bringt, dann ist es gut, andernfalls wird das Individuum als schlecht aussortiert. Dabei spielen wenigstens zwei wichtige entgegengesetzte Effekte eine Rolle: die evolutionäre Antwort darf nicht zu viel Energie kosten, da ein erhöhter Energiebedarf zum Aussterben führen kann. Andererseits darf die Antwort nicht zu gering ausfallen, da die Antwort dann eventuell nicht hilfreich ist. Die Individuen, deren Antwort auf ein Ereignis genau richtig ist haben Vorteile für ihr eigenes Überleben.

Nehmen wir als Beispiel einmal den Magen. Innerhalb einer Population könnten sich verschiedene Größen von Mägen ausprägen. Aber je nach Nahrungsangebot ist nur eine Größe sinnvoll. Ist der Magen zu groß, dann produziert er zu viel Magensäure was das Individuum schwächt. Diese Säure wird umsonst produziert und kostet nur Energie und muss zusätzlich auch noch neutralisiert werden um nicht eigenes Gewebe anzugreifen. Ist der Magen allerdings zu klein, dann kann er die Nahrung nicht gut oder schnell genug zerkleinern. Seine Verwertungseffizienz sinkt und er hat schlicht weniger Energie für alle anderen Funktionen aufgenommen. Die Individuen, deren Magengröße also in einem der Extrembereiche liegen haben einen persönlichen Nachteil und werden wahrscheinlicher sterben. Die mit der richtigen Größe haben einen Vorteil und werden wahrscheinlicher überleben. Im Idealfall kann das Individuum seine Magengröße an das jeweilige Nahrungsangebot anpassen, das würde dem Individuum noch mehr Anpassungsmöglichkeiten geben im Fall einer äußeren Veränderung, z.B. dass es saisonbedingt im Winter weniger Nahrung gibt.

Größere Zellhaufen haben natürlich mehr Energie und Nährstoffverbrauch, haben aber den Vorteil dass sie ihre Umgebung effektiver Nutzen können. Sie können Sensoren wie Augen, Geruch oder Tastsinne ausbilden und versorgen, wohingegen die Einzeller sich dies nährstofftechnisch nicht in der Größenordnung leisten könnten. In großen Zellhaufen fallen diese speziellen Zellen eventuell garnicht im Energiehaushalt aller Zellen auf. Außerdem haben größere Zellhaufen durch ein Nervensystem den Individuellen Vorteil bekommen zu lernen und intelligentes Verhalten zeigen zu können.

Während Zellen lediglich auf die Reize ihrer Zellsensoren reagieren, können Nervensystemstrukturen diese Reize zeitlich bewerten und so je nach vergangenen Erfahrung und eintreffenden Reizen anders reagieren. Diese evolutionäre Intelligenz hilft deutlich bei den Überlebenschancen. Während z.B. tierische Jäger ihrer Beute hinterherrennen müssen können intelligente Jäger einfach Fallen aufstellen und sich so sehr viel Mühe sparen. Denn jede Aktion kostet Energie und Zeit und jedes Individuum muss entscheiden was es mit seiner Zeit und Energie anfängt und wie es das eventuelle Leerlaufen von Energie verhindert. Wer keine Energie mehr hat der hat verloren und wer viel Überschuss an Energie hat kann sich vermehren.

Es gibt sehr viele Situationen, wo es sich energetisch lohnt kurz nachzudenken und eine Energieoptimierung durchzuführen als einfach drauf los zu rennen. Ein einfaches Beispiel ist, wenn Sophie als Mensch an einer Schlucht steht und auf der anderen Seite einen leckeren Beerenstrauch sieht, wo sie gerne hin will. Jetzt kann sie einfach darauf losrennen oder ihre Optionen überdenken: Springt sie über die Schlucht? Wie tief würde sie fallen, wie breit ist die Schlucht und würde der Sprung überhaupt gelingen können? Wenn die Abschätzung hier gegen einen Sprung geht, dann kann sie immer noch die Schlucht runter klettern und auf der anderen Seite wieder hoch klettern. Dabei muss sie dann abwägen, wie anstrengend diese Kletterpartie wäre und ob sich die paar Beeren den Energieaufwand lohnen würde? Denn wenn das Erlangen der Nahrung mehr Energie kosten würde als es einbringt, dann lohnt sich der Aufwand meist nicht. Möchte sie häufiger über die Schlucht gelangen, dann kann es sich lohnen eine Brücke zu bauen, indem sie z.B. einen Baum fällt. Dabei spielt es natürlich eine Rolle welche Werkzeuge ihr dafür zur Verfügung stehen und wie Anstrengend dieser Bau der Brücke wäre.

Es gibt unzählige weitere Optionen, die Sophie bedenken könnte und jede Aktion wird anhand der Energiekosten und dem Ertrag bewertet. Aber nicht nur die Energie wird optimiert, sondern auch ihre aktuelle Zielstellung fließt in die Bewertung der Optionen ein. Wenn sie gerade nicht hungrig ist, weil auf ihrer Schluchtseite genug Beeren sind, dann ist der Grund auf die andere Seite zu gelangen geringer oder das Verletzungsrisiko wird größer eingeschätzt.

Gesellschaft

Zoomen wir wieder weiter heraus so betrachten wir das Verhalten wie Individuen zusammenleben. Es gibt verschiedene Arten von Individuen, z.B. Armeisen, Bienen, Fledermäuse, Wölfe oder Menschen. Alle entstanden durch unterschiedliche Evolutionsstränge. Insekten und Vögel haben größtenteils den Vorteil des Fliegens für sich entdeckt, Fleischfresser haben den Vorteil der gebündelten Nahrung gefunden und Menschen die Vorteile durch Handwerk oder Umweltveränderungen. Viele Arten unterscheiden sich in dem Verhalten, wie sie zusammenleben. Also ob sie große Staaten bilden oder als Einzelgänger durch die Welt streifen. Eins haben aber alle gemeinsam: Sie haben eine lange Historie von Vorfahren die es geschafft haben ihre Lebensweise und Eigenschaften oder Lebensprozesse weiterzuvererben. Es würde heute keine Löwen geben wenn die Urlöwen ausgestorben wären. Es würde auch keine Löwen geben wenn die Evolution keine Mägen oder Gliedmaßen erfunden hätte. Es würde auch keine Löwen geben wenn das Konzept der biologischen Zelle nicht entstanden wäre. Was wir von der Welt zu sehen bekommen sind also nur die starken Arten die sich durchsetzen konnten, bzw. die, die bis jetzt nicht vernichtet wurden.

Aber auch das Zusammenleben oder Meiden von unterschiedlichen Arten kann die Überlebenschancen von Individuen erhöhen oder verringern. Leben viele unterschiedliche Arten zusammen, dann können sich Krankheitserreger einfacher ausbreiten und sie machen sich ihre Nahrung gegenseitig streitig. Andererseits können auch Arten in Symbiose miteinander leben. Das bedeutet, dass die unterschiedliche Lebensweise zweier Arten sich zusammen ergänzen und sie sich somit gegenseitig stärken wie z.B. Clownfische mit Anemonen oder die Bakterien im Darm. Auch innerhalb einer Art kann es durch Spezialisierung oder Arbeitsteilung verschiedene Vorteile oder Nachteile geben.