Buchkritik: Der Quantenbeat des Lebens – Jim Al-Kahlili & Johnjoe McFadden

By | 8. Mai 2019
Buch: Der Quantenbeat des Lebens.

Buch: Der Quantenbeat des Lebens. Foto: H.C.

Zum Lesen dieses Buchs über das neue Feld der Quanten-Biologie (im englischen Original ‘Life on the Edge: The Coming Age of Quantum Biology’) wurde ich von Dr. Jack Kruse inspiriert.

Das Buch liefert eine ziemlich umfassende Einführung in die wissenschaftlichen Entwicklungen um alles was mit der Quantenphysik und quantenmechanischen Prozessen in Bezug auf biologischen Systeme zu tun hat: u.a. Photosynthese, Enzym Katalyse, Vogel-Navigation, Energiestoffwechsel, Geist / Bewusstsein und die mögliche Entstehung des Lebens.

Dabei streift und vertieft das Buch eine Unmenge an interessanten Themen und versucht für ‘Otto-Normalleser’ die Quantenmechanischen Effekte & Grundlagen in Form von gut verständlichen Beispielen und Analogien zu erklären. Mir haben diese Erklärungen auf jeden Fall geholfen. Mit 400 Seiten ist das Buch kein Leichtgewicht, jedoch finde ich den Umfang für das Thema angemessen.

Zum Inhalt

Im Folgenden wird kurz der Inhalt der einzelnen Kapitel vorgestellt und zusammengefasst. Das Besondere an dieser Buchbesprechung ist jedoch, das eine Leserin dieses Blogs die folgende Rezession verfasst hat und nicht ich!

Zwar habe ich das Buch mit viel Spannung & A-Ha! selber gelesen und war für die Zusammenfassung sicher auch Impulsgeber – jedoch gebührt der (anonymen) Leserin der (und mein) Dank für die folgenden Zeilen. Dieser Artikel kommt zwar mit fast einem Jahr Verspätung, aber so ist das manchmal mit den Artikeln die ich hier für das Blog schreibe – denn ich veröffentliche in der Regel nur einen Beitrag in der Woche.

So, nun zum Inhalt!

Vorwort zur Buchbesprechung (von einer anonymen Leserin dieses Blogs)

Ich war sehr positiv angetan von dem Buch. Zwar erklärt es viele Dinge lang und breit, die ich schon kannte, doch ein gutes Buch überfordert den Leser auch nicht, sondern liefert einen guten Teil Bekanntes, das dann entsprechend um die neuen Inhalte ergänzt wird. Die Geschichten, die sich wie rote Fäden durch das Buch ziehen (Rotkehlchen, Was ist Leben, etc.) machen das Thema sehr lebendig und lassen einen auch immer wieder neu anknüpfen und kombinieren. Dieser Stil hat mir gut gefallen.

Die Autoren erklären in einfachen Worten und mit vielen schönen Beispielen und Analogien sogar recht komplizierte Dinge wie Enzyme, Selbstreplikatoren, Wahrscheinlichkeiten, Atomabstände bis hin zu den Grundlagen der Quantenphysik. Vielleicht nicht ganz so weit vereinfacht, wie man es einem 8jährigen Kind erklären würde, aber auch wenn man vielleicht nicht die größte Leuchte in Physik, Bio, Chemie oder Mathematik war, sollte man den Erklärungen weitgehend folgen können, wenn auch vielleicht nicht bis ins Detail.

Kapitel 1: Einleitung

Viele Fragen, die bereits in der Einleitung angesprochen werden (wie findet das Rotkehlchen seinen Weg, was ist eigentlich Leben), begleiten durch das gesamte Buch und werden nach und nach immer besser und genauer beantwortet. Spannend dabei fand ich v.a. dass der wissenschaftliche Arbeitsalltag so wunderbar herüber gebracht wurde und die Experimente z.T. recht detailliert beschrieben werden. Damit hat sich für mich das Buch teilweise besser als ein Krimi gelesen. Komme ich noch mal zu..

Kapitel 2: Was ist Leben

Zunächst aber gehen die Autoren der Frage nach, was Leben ist. Von einem frühen sehr mechanistischen Menschenbild (das heute noch immer in einigen Köpfen herum spukt, bei dem man den Menschen, Tiere und Pflanzen als eben recht komplexe Maschinen angesehen hat, man muss nur tief genug graben, um die einfachen Mechanismen, die sich zu einem komplexen Gesamtbild formen, zu begreifen) über das Thema Ordnung und Chaos (wie kann sich Leben, das letztlich eine geordnete Struktur darstellt, in einer Welt, die zur Entropie neigt, überhaupt entwickeln). Dieses Thema durchzieht das Buch wie ein roter Faden, bis hin zu den Überlegungen, wie Leben überhaupt entstehen konnte, angesichts der Unwahrscheinlichkeiten für die „zufällige“ Bildung eines Selbstreplikators.

Kapitel 3: Motor des Lebendigen

„Die Motoren des Lebendigen“ stellt die katalytische Wirkung von Enzymen dar, ohne die die Reaktionen im Körper so unendlich langsam ablaufen würden, dass man das Gefühl haben könnte, manch einem bei Edeka fehlen einige Enzyme. Nein, ohne die sich Leben nicht so weit entwickelt hätte, wie es heute der Fall ist, denn, wenn überhaupt, wäre gerade die erste Amöbe dabei zu verdauen.

Schade fand ich, dass bei der Deuterium-Darstellung genau dort abgebrochen wurde, wo es am interessantesten wurde, nämlich genau bei unserem Thema mit der ATPase, doch auch hier scheint es dann doch eher ein anderer Ansatz zu sein, nämlich übers NADH.

Kapitel 4: Quantenschwebungen

„Quantenschwebungen“ werden erst einmal die Grundlagenexperimente der Quantenphysik erklärt, bevor man dann vor dem NP-Problem der Photosynthese steht. Wie schafft es die Pflanze die Sonnenenergie (in Form von Exitonen) in die Reaktionszentren zu bekommen? Eigentlich würde das System schlichtweg zusammenklappen, denn weder trifft der Sonnenstrahl direkt am Reaktionszentrum auf, noch gibt es Wegweiser. Einfach nur Megageil für mich, dass sich auch Biologen mit NP rummachen dürfen, dachte ich doch bisher immer, als ich mich durch die „Grundlagen der theoretischen Informatik“ gearbeitet habe, dass solche Probleme nur Mathematiker und Informatiker haben. Umso genialer, dass die Pflanze NP gleich mal umgeht und offensichtlich ihre Probleme in P löst.

Eben indem sie ihre (supervereinfacht ausgedrückt) ihre Exitonen per Quantenwelt alle Wege auf einmal laufen lässt bis sie sich dann am Reaktionszentrum für die Photosynthese „materialisieren“.

An diesem Beispiel hatte es mich wirklich gepackt. Man kann viel von Quantenrechner erzählen und man kann viel erläutern, wie die Photosynthese theoretisch abläuft. An der Stelle hat es bei mir aber endgültig klack gemacht, als ich das auf das Stichwort NP getroffen bin. Ich fand den Rest sehr schön erläutert, v.a. auch die Lage der Reaktionszentren und der Drunken-Walk ist sehr bildhaft. Ab S. 155 (Mitte) wird noch mal dargestellt, welchen Vorteil die Quantenlösung gegenüber der Standardvariante hat.

Kapitel 5: Findet Nemos Heim!

Wow! Ich als Geruchsmensch fand dieses Kapitel natürlich besonders interessant und noch faszinierender die Lösungen, die gefunden wurden. Dieses Kapitel las sich (ebenso wie auch das nächste) wie ein Krimi. Ausgehend von der Frage, wie der Clownfisch seine Heimat-Seeanemone findet, werden die Forscher auf dem Weg das Riechen aufzuklären beobachtet. Manchmal riechen sehr ähnlich aufgebaute Moleküle (fast) gleich, dann auf einmal nicht mehr. Dazu kommt noch das Problem der chiralen Moleküle, die ja eigentlich gleich aufgebaut sind, nur eben gespiegelt. All diese Punkte werden nach und nach eingeführt und die Suche der Wissenschaftler nach einer Erklärung wie das Riechen überhaupt und sogar über große Distanzen funktioniert.

Sehr positiv an diesem Buch ist mir aufgefallen, dass an vielen Stellen betont wird, dass Menschen keineswegs eine Besonderheit darstellen und z.B. Bewusstsein nicht für uns alleine reserviert ist. Auch wenn diese Vorstellung veraltet ist, spukt sie doch noch in vielen Köpfen herum. Umso schöner, dass immer wieder betont wird, dass wir eigentlich die gleichen Bausteine des Lebens wie die anderen Lebewesen auf diesem Planeten nutzen.

Gerade aus diesem Grund fand ich es fast schon schade, dass der Geruchssinn des Menschen für Partnerwahl, Orientierung etc. schon fast als nicht existent eingestuft wurde. Frei nach dem Motto, weil wir keine Pheromone riechen können, können wir uns ja mit künstlichen Düften eindieseln, dann wirkt das schon ganz toll als Lockstoff.

Ja, bis heute streitet sich die Wissenschaft, ob es menschliche Pheromone überhaupt gibt und wie sie aussehen (warum sollten die Menschen keine Pheromone herstellen und ggf. unbewusst doch riechen können, so anders sind wir schließlich nicht). Der Geruch des Partners spielt jedoch generell eine Rolle, was inzwischen recht gut nachgewiesen ist. In Bezug auf manche körpereigenen „Geruchsstoffe“ wurden in den letzten ca. 20 Jahren und noch länger mehr und mehr Untersuchungen gemacht, wobei es m.W. eine Tendenz gibt, dass eben Partner, die sich gut riechen können, eine höhere Wahrscheinlichkeit haben, miteinander Kinder zu bekommen.

Manfred Milinski hat dazu Forschung betrieben (neben den Fischforschungen dazu); auch eine Doktorarbeit von Jana Kromer „Einfluss von HLA-Allelen auf Körpergeruch und Partnerschaft“ weist darauf hin, dass der Geruch des Partners nicht eine Frage von passigem oder unpassigem Duftwässerchen ist, sondern viel eher einen genetischen Vorteil für den Nachwuchs bietet, wenn die Partner sich riechen mögen. Letztlich riecht man nach dieser Arbeit das Immunsystem des anderen und kann auf diese Art jemanden orten, der eine für den Nachwuchs optimal heterogene Genmischung mit einem selbst erzeugen würde.

Ältere Forschung hatte noch keine konkreten Stoffe im Sinne, sondern haben zunächst nur geschaut, was die Leute über die Gerüche des Partners sagen und z.B. ob sie Kinder haben oder ob sie unerfüllte Kinderwünsche haben. Auch die Zufriedenheit in der Partnerschaft und Dauer wurde betrachtet. Das führte letztlich zu der Hypothese, dass etwas geruchsvermitteltes da laufen müsste.

Momentan wird daran gearbeitet herauszufinden, welche körpereigenen Stoffe alle bewusst oder unbewusst die Partnerwahl geruchsmäßig beeinflussen könnten. Gerade angesichts der vielen gekennzeichneten (super!) Spekulationen fand ich das Auslassen, nein sogar negieren, dieses Themas sehr enttäuschend.

Kapitel 6: Der Monarch und das Quantenrotkehlchen

Genial! Toll geschrieben, spannend ohne Ende. Detaillierte Darstellung der Tricks und Kniffe, die sich manch ein Forscher einfallen lässt, um seine Hypothesen zu testen. Forschung darstellt als lange Arbeit, die sich in kleinen Schritten manchmal dem Ziel nähert, aber manchmal auch ganz neue Ideen aufwirft, die alles andere in Frage stellen. Durch diese kleinschrittige Darstellung, wie man zu den heutigen Erkenntnissen kommt (und die haben ja auch noch nicht alle Fragen beantwortet), kommt man als Leser nicht nur sehr gut mit, sondern fängt auch an, die Probleme und Widersprüche zu verstehen, die sich bei manch einer Theorie ergeben.

Ich musste so ein wenig grinsen dabei. Irgendwann habe ich die Idee von punkt- und vektororientierten Menschen in die Welt gesetzt, weil ich mal wieder mit wem unterwegs war, der mir erklären wollte, wohin ich fahren muss. Wenn ich von A nach Z will und weiß, dass Z von A aus gesehen im Südwesten liegt, dann fahre ich einfach nach Südwesten. Das weiß ich einfach (vermutlich aufgrund von Sonnenstand und Lichtfarbe oder Uhrzeit). Macht die Straße eine Biegung, die mir nicht in den Kram passt, dann nehme ich an der nächst größeren Kreuzung eben die Straße, die mich in meiner Orientierung in die Richtung meines Ziels bringt. Funktioniert eigentlich immer ganz gut, ähem, außer bei Mitternachtssonne. Punktorientierte Leute dagegen klappern Orte ab. Wenn sie von A nach Z wollen und wissen, sie müssen dafür nach L, W und Y, dann ist das sehr einfach, wenn man eine Landkarte hat und keine Wege gesperrt sind. Ich könnte mir jedoch schon L, W und Y nicht als Zwischenpunkte merken!

Irgendwie hat mich diese Problemdarstellung genau daran erinnert.

Das Buch beeindruckt mit vielen kleinen und feinen Details, z.B. dass Hühner auch diesen Kompass haben, obwohl sie eben keine Zugvögel sind. Zeigt auch immer wieder schön, es ist irgendwie letztlich alles ein „Bauplan“ (nein, bitte nicht religiös interpretieren), mal mehr oder weniger in die eine oder andere Richtung ausgeprägt.

Kapitel 7: Quantengene

Darin hat mich das Unterkapitel über die „Quantensprünge von Genen?“ angefixt. Auch hier wieder dieses schöne Detail aus dem Forscheralltag beschrieben, dass sich ein wichtiger Hinweis zur Lösung eines Problems irgendwo in einer Fußnote findet, völlig unbeachtet vor sich hinschlummert. Mutation als Reaktion auf den Hunger, als eine neue Herangehensweise an ein altbekanntes Problem. Schmeiß den ursprünglichen Versuchsplan einfach mal um und denke neu!

Dieses kleine Experiment (Cairns) birgt für mich so sehr viel Interessantes, auch die vorherigen Experimente. Wenn ein Umwelteinfluss zu stark ist, dass eine zielgerichtete Anpassung vor Tod nicht mehr möglich ist, dann hat dieses Individuum eben „Pech gehabt“. In dem Moment, in dem aber die Zeit gegeben ist, aber ein deutlicher Druck besteht, so wären zielgerichtete Mutationen denkbar als Reaktion auf die gegebenen Umweltbedingungen.

Das hat mich ja auch weiterspinnen lassen, ob nicht beim Menschen ähnliche Mechanismen gegriffen haben können bei der Aufnahme mancher Nahrungsmittel, die uns näher verwandte Tiere nicht verzehren, weil z.B. ungekocht nicht ordentlich verdaulich / verträglich.

Kapitel 8: Geist

Wunderschön für mich. Das Leib-Seele-Problem, ein nerviges Thema für jeden Psychologiestudenten, wird hier so wunderbar zerlegt, dass es für mich regelrecht Party war, das zu lesen. Natürlich können die Autoren auch (noch) nicht beantworten, ob wir steuern oder gesteuert werden. Wenn ich ein Programm im Körper aktiviere, z.B. einen Ball zu werfen, dann kann ich diese Bewegung ab einem bestimmten Zeitpunkt nicht abbrechen, selbst wenn ich vor Beginn der Bewegung ein Signal bekomme, die Bewegung nicht zu tun. Das sind ein paar Millisekunden vorher. Vielleicht kennst Du das. Siehst, dass Dir z.B. bei einem Schwung was in den Weg kommt, aber kannst die Bewegung nicht unterbrechen, auch nicht ausweichen und siehst regelrecht, wie Du drauf rammst?

Die Signalverarbeitung in unserem Körper braucht eine gewisse Zeit. Logisch. Gerade komplexere Abläufe sind in bestimmte Ablaufroutinen abgespeichert, die dann einfach ablaufen, ohne dass wir uns einen Kopf drum machen müssten. Versuch mal zu gehen und dabei zu überlegen, wie Du den Fuß abrollen musst, wann der eine Fuß gehoben werden muss, ob der andere dabei schon am Boden ist etc.

Diese Themen finde ich faszinierend. Daraus ergeben sich dann im nächsten Schritt Fragen, ob die Entscheidung für oder gegen etwas eigentlich viele Aspekte umfassen kann (ja, das tickert nach dieser Logik wie bei der Photosynthese. Komplexe Themen können auf P-Probleme reduziert werden, wenn man eine Verarbeitung auf Quantenebene unterstellt. Wir müssen dafür nicht alles aktiv bewusst haben, um es in Entscheidungsprozesse einfließen zu haben à Spekulation, logisch, denn die Autoren sagen ja selbst, Quantenebene kann, muss aber für Geist nicht zwingend sein.)

Die andere Frage ist: wenn die Synapsen für eine bestimmte Entscheidung (Ja / Nein) feuern, um mir das bewusst zu machen, dann haben sie ja gefeuert bevor es mir bewusst wurde. Rein formal habe ich damit die Entscheidung nicht bewusst getroffen.

Darauf bietet mir auch die Quantensichtweise keine Antwort, denn Signallaufzeiten im Körper reduzieren sich nicht auf Null. Doch die Idee des Hirn-EM-Feldes hat was für sich. Und müsste Dich (Anm.: Meint den ‚H.C.‘) aus ganz anderen Gründen wieder angefixt haben. (S. 322 …“dass äußere EM-Felder, die in Stärke und Struktur den vom Gehirn selbst erzeugten ähneln, tatsächlich Einfluss auf die Impulstätigkeit von Nerven haben.“) Konsequenzen?

Kapitel 9: Wie das Leben begann

Zu schön, nicht nur Chemiestudenten, sondern auch (…) erzeugt fast täglich ein neues kleines Universum an Möglichkeiten in ihrer Küche (Anm.: Bezog sich auf fettigen Pfannen). Die Chance, dass daraus ein Selbstreplikator entsteht und Dich irgendwann bei einem Besuch ihrer Küche mit einem freundlichen „Hallo“ begrüßt, wird es vermutlich angesichts der Spülmaschine nicht geben (bei manchen Leuten wiederum erwartet man sowas fast schon), aber auch generell theoretisch nicht, da die Wahrscheinlichkeit für solch einen Schritt aus den Grundbausteinen so was von unwahrscheinlich ist ohne die Quantenebene zu berücksichtigen, dass es nur wie im Spülbecken blubbern würde auf diesem Planeten.

Sehr spekulatives Kapitel mit einer wunderbaren Rechenarbeit bzgl. Wahrscheinlichkeiten für zufälliges Entstehen von Leben.

Kapitel 10: Quantenbiologie: Leben am Rande des Sturms

Endlich, endlich, endlich kommen sie zu den „Good, good, good Vibrations“. Seit dem ersten Auftauchen all dieses Gezappels der Moleküle in der Beschreibung im Buch, hab ich mich gefragt, warum dieser Sache einfach keine Beachtung geschenkt wird, sondern stattdessen versucht wird, es mit Hilfe von sehr tiefen Temperaturen einigermaßen unter Kontrolle zu halten, um Quantenkoheränz wenigstens für kleinste Momente aufrechtzuerhalten. Also doch, man hat sich dieser Schwingungen angenommen und fängt an die Bedeutung zu begreifen. Diese Frage, die mir bestimmt während des Lesens des halben Buches durch den Kopf gespukt ist, hat man also auch noch beantwortet!

Irgendwo wurde ein Experiment erwähnt, das Quantenkoheränz 37 Minuten lang (?) aufrechterhalten konnte. Leider wird nicht mehr dazu erzählt und ich finde auch die Textstelle nicht mehr…

Noch ein paar kleine Seitennotizen

Ich musste wirklich ein wenig Lachen über den Satz auf S. 51 „Leben selbst können wir aber nur dadurch herstellen, dass wir solche Substanzen in bereits lebende Zellen einschleusen oder indem wir sie essen und damit zu einem Teil unseres eigenen Körpers machen.“ (…) Einen Konservierungsstoff zu einem Teil des Körpers zu machen oder 13 fein säuberlich aufdrappierte Sorten Fleisch…

Die Autoren haben mich noch auf den T®ip gebracht, endlich mal das Schrödinger-Buch zu lesen, das ich schon eine ganze Weile hier rumliegen habe. (Meine Leseliste wird immer länger.)

‘Mein Fazit’ & noch ein paar Anmerkungen (ab hier wieder von H.C.)

Vielen Dank noch einmal an die anonyme Leserin des Blogs für diese für mich wunderschön zu lesende Zusammenfassung des Buches!

Da ich dieser nichts hinzufügen habe – halte ich mich nun auch kurz. Das vorliegende Buch war für mich auf jeden Fall erhellend und Bewusstseinserweiternd – mal wieder ein hervorragender Buchtip von Dr. Jack Kruse.

Zu der Sache mit dem ‚Hirn-EM-Feld‘ im Buch: Ja, das ist noch mal ein Aspekt im ganzen EMF-Kontext über den will ich eigentlich gar nicht nachdenken wollen – also was da Mobilfunk & Co. mit einem machen. Also ob die neuropsychischen Auswirkungen von EMF via VGCC-Aktivierung noch nicht ausreichen würden…

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