Die Feinabstimmung des Universums 2 – Eine Reise in den Mikrokosmos

Warme Sonnenstrahlen brechen durch das Blätterdach und dringen in die saftigen Blätter einiger Farnpflanzen am kühlen Waldboden ein. Während das frische Grün im Glanz der Strahlen leuchtet, geschieht im Inneren der Pflanze Erstaunliches: Eine Produktionskette aus zellulären Gebilden und Mechanismen wandelt die Energie der Sonne um und lagert sie in eine Vielzahl an chemischen Verbindungen ein, die in Folge die gesamte organische Masse auf der Erde ausmachen. Diese Verbindungen oder Moleküle, aus denen jedes Lebewesen besteht, interagieren auf unterschiedliche Weise miteinander, bauen so die sichtbaren Strukturen auf und ermöglichen alle biologischen Abläufe und Wechselwirkungen des Lebens – auch in dir.

Du stellst dir vielleicht die Frage, woher die vielen Zellen deines Körpers überhaupt die Information haben, um alle notwendigen Vorgänge korrekt abzuwickeln, sodass am Ende ein voll funktionsfähiger Körper entsteht – ein Körper, der sich bewegt, der atmet, der denkt und der spricht. Nun, lass uns eine Reise unternehmen. Eine Reise, die tief in unsere Zellen hineinreicht und auf deren Grund die Antwort auf uns wartet...

Vom Hirn ins Herz

Zwei Menschen liegen nebeneinander im Gras. Der Wind weht über die Kuppe, in der Senke unterhalb plätschert ein Bach in einen See. Ein wolkenfreier Himmel spiegelt sich in den Wellen. Der Rest der Gruppe spielt unterhalb im Wasser. Er lächelt: „Ein traumhafter Tag, fast so schön wie du.“ Seine Finger streichen entlang ihres Unterarms und über ihre Handinnenfläche, die Finger gleiten lose ineinander und verschränken sich sanft. Ein wohliges Kribbeln zieht durch ihre Körper, ausgelöst durch ein hormonelles Feuerwerk mit erstaunlicher Präzision und Komplexität.

Im Moment des ersten Kontakts und im Verlauf der Bewegungen feuern tausende mechanosensitive Nerven im Arm- und Handbereich ausgelöst durch den physischen Druck Millionen von elektrischen Impulsen entlang der Nervenbahnen und über Verteilerzentren im Rückenmark ins Gehirn. Die Impulse werden an das limbische System – eine Region des emotionalen Zentrums – weitergeleitet und als angenehm interpretiert. Das Signal landet über neuronale Schaltkreise im Hypothalamus, der Schaltzentrale im Zwischenhirn. Dort befinden sich mit Oxytocin gefüllte Zellen, die durch die elektrischen Impulse angeregt werden und das Hormon ins Blut freilassen. Die Blutgefäße transportieren Oxytocin überall in den Körper, sodass es schlussendlich den Puls beruhigt, im Gehirn Gefühle von Bindung und Liebe verstärkt und zusammen mit anderen gefäßweitenden Hormonen das Kribbeln im Bauch erzeugt. All dies geschieht im Bruchteil einer Sekunde. Die Funktionsweise komplexer Hochgeschwindigkeitsprozessoren gibt uns eine kleine Vorstellung der immensen Rechenleistung.

Wäre die Reizschwelle der Rezeptoren in der Haut minimal geringer, würden sich die beiden allein aufgrund einer sanften Brise oder ihres eigenen Herzschlags vor Schmerzen krümmen. Wäre sie etwas höher, würde die Berührung gar nichts auslösen und die Geste zu ihrem Arm einem plumpen Griff gleichen. Das elektrische Ruhepotenzial an der Zellmembran von sensorischen Zellen – also die Spannung, die durch den Ladungsunterschied zwischen innerhalb und außerhalb entsteht – liegt bei ca. -70 mV, die Schwelle zum Aktivieren bei ca. -55 mV. Eine Verschiebung dieser Schwelle um ±5 mV bis ±10 mV reicht dafür aus.
Neben diesen fein eingestellten Parametern drängen sich weitere Fragen auf: Wo entsteht das Gefühl? Kann Empfinden in seiner Gänze rein biologisch erklärt werden? Stand jetzt nicht. Und wo ist die Schnittstelle zwischen Biologie und Psyche? Wir wissen es nicht…

Nur ein Wimpernschlag

„Hey, schau mich an!“ Sie hat sich auf ihren Ellenbogen gestützt und blickt zu ihm rüber. Er erwidert ihren Blick. Ihre Augen glänzen in der Nachmittagssonne.

Damit die beiden einander und ihre Umgebung visuell wahrnehmen können, müssen die elektromagnetischen Wellen der Sonne vom Körper aufgenommen und interpretiert werden. Diese Leistung ist ein Zusammenspiel aus einer Vielzahl an Sinneszellen im Auge, der Leitung über den Sehnerv zum Gehirn und der Interpretation des Seheindrucks im visuellen Cortex am Hinterkopf. Dabei müssen die Einzelsignale der 125 Millionen Zapfen und Stäbchen geordnet weitergeleitet und zu einem Bild zusammengesetzt werden. Das Gehirn dreht sogar das Bild, weil es eigentlich verkehrt herum auf die Netzhaut projiziert wird.

Selbst Darwin, der Vater der Evolutionsbiologie, hatte Schwierigkeiten, die Komplexität des Auges mit seinem Modell zu erklären und fand die Vorstellung absurd: „To suppose that the eye, with all its inimitable contrivances for adjusting the focus to different distances, for admitting different amounts of light, and for the correction of spherical and chromatic aberration, could have been formed by natural selection, seems, I freely confess, absurd in the highest possible degree.“ (Charles Darwin | On the Origin of Species: Chapter VI, Difficulties of the Theory). Seine umfangreichen Überlegungen sind die Grundlage der heutigen Evolutionsforschung, die sich stetig weiterentwickelt und längst mehr erklären will. Sein Lösungsansatz waren ungeheure Zeiträume und unzählige winzige Zwischenschritte.

Doch ist es möglich, ein aufeinander abgestimmtes und perfekt funktionierendes Gebilde mit reduzierter Komplexität am Laufen zu halten? Kann eine simple Linse über tausende Zwischenschritte allmählich zu einem komplexen Linsenauge werden, ohne dass es eine unüberwindbare funktionelle Kluft oder eine im Wettbewerb mit anderen Lebewesen ungünstige Konstruktion gibt, die mit ihren Trägern ausstirbt?

Lass uns hier, auf der Organebene, für einen Moment innehalten und darüber nachdenken, wie fein vernetzt unser Körper bereits auf höheren Ebenen der Ordnung ist. Was wir bisher betrachtet haben, ist äußere Architektur. Die eigentlichen Wunder hinter den Abläufen, biologische Maschinen und ein richtiger Code warten einige Ebenen tiefer. Bist du schon gespannt, wie die Reise ins Innere weitergeht?