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Vitalismus und Mechanismus

Ursprünglich war die Biologie vor allem eine beschreibende und ordnende Wissenschaft. Die durch Sektion und mikroskopische Untersuchungen verbesserten morphologischen und anatomischen Kenntnisse führten dazu, dass sich im 18. Jahrhundert zunehmend die Frage nach dem Zusammenhang von Form und Funktion stellte. Man konnte mechanisch erklären, wie die Gelenke funktionieren, nicht aber, wie sich die Muskeln verkürzen. Man wusste, dass das Blut durch die Herzpumpe im Körper zirkuliert, die Funktionen des Blutes waren jedoch weitgehend ungeklärt. Insbesondere ungeklärt war die Frage, was bei der Befruchtung passiert und wie sich aus einem Ei bzw. einer Eizelle ein neues Lebewesen entwickelt.

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Als 1744 der französische Erfinder und Konstrukteur JACQUES DE VAUCANSON (1709–1782) eine „künstliche Ente“ baute, die laufen, schwimmen und schnattern konnte, ja sogar Nahrung aufnahm und wieder von sich gab, erzielte er damit große Erfolge. Niemand kam aber auf den Gedanken, diese Maschine wirklich mit einer lebendigen Ente gleichzusetzen. Auch heute noch, im Zeitalter der Computer und der Informationstechnik, fällt es uns im Allgemeinen nicht schwer, Lebendiges von nicht Belebtem zu unterscheiden.

Bis heute trennt man in der Chemie, der Wissenschaft von den Stoffen, die „organische Chemie“ von der „anorganischen Chemie“. Die organische Chemie beschäftigt sich mit Stoffen, die von Lebewesen produziert werden und in Lebewesen zu finden sind, die anorganische Chemie mit der unbelebten Materie. Diese Unterscheidung geht auf eine Zeit zurück, als es allgemeine Annahme war, dass Materie alleine nicht ausreicht, um Lebendiges zu formen. Vielmehr würde es dazu einer besonderen „Lebenskraft“ bedürfen, die dem Unbelebten erst Leben „einhaucht“. Erst die sichtbare Materie zusammen mit dem Unsichtbaren – der Lebenskraft, dem Geist, der Seele – können etwas Lebendiges, ein Lebewesen, formen.
Diese Vorstellung kommt auch der Erfahrung nahe, die wir von unserem eigenen Dasein haben. Wir haben das Gefühl, dass unser Körper von etwas Nichtstofflichem „bewohnt“ und „gesteuert“ wird. Damit verbindet sich für viele Menschen auch die Vorstellung, dass beim Tod nur der stoffliche Körper stirbt, das Nichtstoffliche, die Seele, aber weiter besteht.

Die Auffassung, dass Leben auf zwei Bestandteilen beruht, nennt man „dualistisch“. Sie ist auch in vielen Religionen, insbesondere in den großen Weltreligionen, fest verankert.
Demgegenüber steht die Auffassung, dass es keine Trennung zwischen Materie und Geist gibt. Danach sind auch alle das Leben kennzeichnenden sowie alle seelischen und geistigen Erscheinungen bereits im Stofflichen, in der Materie, enthalten. Anders ausgedrückt: Die durch physikalische Gesetze bestimmten Wechselwirkungen der Materie in Raum und Zeit reichen auch für die Erklärung aller Lebenserscheinungen aus. Das, was wir als Bewusstsein, Geist oder Seele empfinden, existiert nicht unabhängig von stofflichen Vorgängen. Es ist vielmehr eng mit der Materie verbunden. Man nennt diese Sicht „monistisch“ oder „materialistisch“.

Auf dem Weg zu einer materialistischen Erklärung des Lebens

Nachdem durch Arbeiten von ANTOINE LAURENT LAVOISIER (1743–1794) und JOSEPH PRIESTLEY (1733–1804) die chemische Zusammensetzung der Luft aufgeklärt worden war, gelang JAN INGENHOUSZ (1730–1799) und THEODORÉ DE SAUSSURE (1767–1845) die Aufklärung der Gasaustauschvorgänge bei den Pflanzen und damit auch die grundsätzliche Klärung der Fotosynthese.

  • JOSEPH PRIESTLEY (1733–1804)

FRIEDRICH WÖHLER (1800–1882) konnte 1828 den bis dahin als „organisch“ geltenden und damit nach vitalistischer Auffassung nur in Lebewesen erzeugbaren Harnstoff aus dem „anorganischen“ Ammoniumcyanat synthetisieren.
Dies lieferte den Mechanisten ein wichtiges Argument gegen die von den Vitalisten angenommene besondere „Lebenskraft“.

Erst im 19. Jh. wurde der zelluläre Aufbau der Lebewesen, die Zellteilung und die Zellverschmelzung bei der Befruchtung geklärt. Basierend auf den 1900 wiederentdeckten mendelschen Vererbungsregeln lieferte die von WALTER S. SUTTON (1877–1916) und THEODOR BOVERI (1862–1915) 1903 formulierte Chromosomentheorie der Vererbung eine abschließende Erklärung auf zellulärer Ebene.

Erst folgende Entwicklungen in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts führten dazu, dass vitalistische Erklärungsmodelle aufgegeben wurden:

  1. Die Genetik lieferte mit der Vorstellung des steuernden „genetischen Programms“ eine neue Erklärung für Entwicklungsvorgänge.
  2. Die Evolutionstheorie konnte mit der Anpassungsselektion die Anpassung von Lebewesen an Umweltbedingungen erklären.
  3. Biochemische und elektronenoptische Untersuchungen lieferten ein neues, sehr komplexes Bild des Zellplasmas, dem man vorher als „Protoplasma“ vitalistische Eigenschaften zugeschrieben hatte.

Alle Versuche der Vitalisten, die Existenz einer nichtmateriellen Lebenskraft zu beweisen, waren gescheitert.

Im Mai 2010 wurde von dem US-amerikanischen Wissenschaftler CRAIG VENTER (*1946) und seinem Team veröffentlicht, dass lebens- und vermehrungsfähige Bakterien erzeugt werden konnten, bei denen das bakterieneigene Genom vollständig gegen ein synthetisch hergestelltes Genom ausgetauscht worden war.

  • FRIEDRICH WÖHLER (1800–1882)
Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Vitalismus und Mechanismus." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/biologie-abitur/artikel/vitalismus-und-mechanismus (Abgerufen: 20. May 2025, 16:44 UTC)

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Überblick über die Entwicklung von Organismen in den verschiedenen Erdzeitaltern

Auf unserer Erde lebt eine Vielzahl von Organismenarten. Diese rezenten Arten machen jedoch nur einen Bruchteil des Artenreichtums aus, den die jetzt ca. 4,6 Milliarden Jahre währende Erdgeschichte hervorgebracht hat. Die ältesten fossilen Hinweise auf Leben geben hefezellenartige Strukturen, die auf ein Alter von 3,8 Milliarden Jahre datiert wurden.

Die allermeisten Arten sind ausgestorben. Einige davon waren in evolutionäre Sackgassen geraten, ihre Baupläne hatten sich unter den sich ändernden Umweltbedingungen als nicht zukunftsfähig erwiesen. Andere Arten sind zwar verschwunden, haben jedoch ein großes evolutionäres Vermächtnis hinterlassen.

Große Entwicklungsschübe gab es stets nach Massenaussterben, die in den allermeisten Fällen auf globale Klimaveränderungen zurückgeführt werden können. Durch das Massenaussterben gingen die jeweils erreichten Entwicklungsstufen selten gänzlich verloren. Aus vergleichsweise wenigen Arten konnten sich in den frei gewordenen Lebensräumen neue, modernere Formen entwickeln. Insgesamt ergab sich auf diese Weise ein Trend unter den Lebewesen hin zu höher organisierten Formen. Altertümliche Organismen blieben in ihrer Art manchmal erhalten, sofern sich auch ihre ökologische Nischen erhalten hatten.

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Pilze – Fungi

Pilze begegnen uns auf Schritt und Tritt: In der feuchten Ecke im Badezimmer, auf der Marmelade, am alten Kirschbaum und am Zaunpfahl im Garten, auf der Laubstreu des Stadtwaldes und auf den alten Kuhfladen der Viehkoppel, auf Blättern der jungen Eiche als weißer Belag, oder an den Früchten des Pflaumenbaumes, die sich zu eigenartigen „Narrentaschen“ verformt haben.

Ohne Pilze würde den Ökosystemen der Erde so etwas Ähnliches passieren wie einer Großstadt, in der die Müllarbeiter streiken. J. E. SATCHELL (nach MÜLLER/LÖFFLER, 1982) errechnete pro ha eines Waldbodens der gemäßigten Zone einen Gehalt von 445 kg Pilztrockenmasse (gegenüber nur 7 kg Trockenmasse an Bakterien und 36 kg an anderen Kleintieren). Auch wenn es sich möglicherweise um Werte eines überdurchschnittlich pilzreichen Untersuchungsgebietes handelt, so wird doch deutlich, dass ohne Pilze die Abbauprozesse im Boden, in der Laubstreu und an allen Arten von organischen Abfällen nicht oder doch nur viel langsamer ablaufen würden. Der Stoffkreislauf in den Ökosystemen der Erde wäre empfindlich gestört.

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