BioSphere - meine kleine Welt

12.06.2007

Eine wichtige philosphische - in dem Zusammenhang auch religiöse - Grundfrage lautet: "Gibt es Gott?" Auch wenn für die Frage noch keine abschließende Antwort gefunden wurden und mit hoher Wahrscheinlichkeit auch nie gefunden wird, kann man trotzdem eine weitere Frage unmittelbar anschließen: "Wenn es Gott gibt, welche Freiräume hatte er bei der Schaffung der Welt?"



Die Physik liefert zu einer Beantwortung dieser Frage einige Argumente. Diese Argumente haben alle den gleichen Grundtenor, der lautet: Allzuviele Freiräume hatte Gotte gar nicht bei der Erschaffung unseres Universums. Damit das Universum funktionert, müssen viele physikalische Größen gut aufeinander abgestimmt sein. Die Varianten sind nicht sonderlich reichhaltig, wenn man verhindern will, daß das Universum sofort wieder kollabiert oder sich als diffuse Wolke in den Weiten des Nichts verliert.

Nun will ich mich hier nicht mit Physikalischen Gesetzen beschäftigen sondern mit Biologie. Auch hier gibt es Regeln und man könnte die Frage stellen "Welche Gestaltungsmöglichkeiten hatte Gott bei den Lebewesen?". In einem mehr darvinistischen Ansatz kann man die Frage auch so formulieren "Welche Verhaltensweise müssen Lebewesen an den Tag legen, damit sie überleben - weder aussterben noch ausgerottet werden?" Vor dem darvinstischen "Survival of the Fittest" - dem Überleben des am besten Angepassten - muß erstmal überhaupt eine gewisse Fitness vorhanden sein, um die Minimalanforderungen fürs Überleben zu sichern.

An diesem Punkt sehzt BioSphere an. Das ist ein Applet für eine simple biologische Simulation. Abgesehen davon, daß diese Anwendung eine recht gute Programmierübung war und ein Generator für bunte Bilchen mit psychedelischem Charakter ist, geht es um einen ernsten Hintergrund. In gewisser Weise ist es "Experimentelle Philosophie" also die Frage "Wie muß eine abgeschlossene Welt aussehen, in es der eine simple Nahrungskette gibt und die Viecher überleben?" Das klingt eigentlich ziemlich einfach. Aber ein paar Lektionen mußte ich als "Gott" meiner BioSphere lernen, bevor die Welt ein dauerhaftes - sprichwörtlich: nachhaltiges - Eigenleben entwickelte.

Virtuelle Simulationen von "Leben" gibt es reichhaltig. Ein einfaches und bekanntes Beispiel ist "Conways Game of Life". Es gibt noch viele andere Modelle. Eine Sache vermisse ich bei etlichen dieser Konzepte. Es ist die: "Begrenztheit der Resourcen". Lebensformen könnten sich exponentiell - explosionsartig - vermehren, wenn sie beliebig viel Nahrung zur Verfügung hätten. Aber unbegrenzte Nahrung ist gibt es nicht auf der Erde (und vermutlich in keinem anderen Bereich unseres Universums in dem es Lebensformen gibt). Die Population wächst, bis sie eine gewisse Größe erreicht hat. Irgendwann verbraucht sie mehr Nahrung, als nachwachsen kann. Dann beginnt das "Wettrennen" um die verbliebene Resource, bei dem nicht wenige auf der Strecke bleiben.

Wenn die Population zu schnell gewachsen ist, kann es sogar zur Selbstausrottung kommen. Sie frisst sich die eigene Basis weg und bevor wieder neue Nahrung nachgewachsen ist, müssen alle verhungern. Das klingt brutal, scheint aber nicht selten aufzutreten. Die Menschheit selbst befindet sich auf einem derartigen Kurs (Eingebildete Intelligenz schützt nicht vor grundlegenden Fehlern).

Abgesehen vom allzu aggressiven Wachstum war das Modell mit Nahrungsreserve und Nahrungsverbrauchern recht schnell realisiert. Auf einer langsam nachwachsenden grünen Grasfläche weideten die ersten Tierchen und vermehrten sich prächtig. Wo sie sich zu schnell vermehrt haben, war schnell alles abgegrast und es begann ein (regionales) Massensterben. Aber ein paar haben immer überlebt und sich im wieder nachwachsenden Gras (dunkelgrüner Bereich) durchgebissen bis sich einige sogar vermehren konnten. Nach kurzer Zeit bildete sich ein stabiles Gleichgewicht.

Viel schwieriger war es mit dem Fleischfressern. In manchen Fällen waren sie zu aggressiv und haben schnell alle Pflanzenfresser weggeputzt - was gleichzeitig ihr eigenes Todesurteil war. Meisten ist das nur regional passiert. In einem Bereich mit vielen Pflanzenfressern kam es zu einer Explosion der Fleischfresser.

Zwei Faktoren haben zum einem dauerhaften Überleben der Fleischfresser beigetragen. Zum einen dürfen sie erst in einem fortgeschrittenen Stadium in Spiel kommen, wenn sich das Gleichgewicht zwischen Pflanzennahrung und Pflanzenfressern bereits eingestellt. In der anfängliche Expansionsphase sind zu viele Pflanzenfresser auf engem Raum. Das bringt die Fleischfresser auf ebenfalls zu schneller Verteilung.

Zum anderen müssen die Fleischfresser wesentlich ausdauernder sein als die Pflanzenfresser, um "Durststrecken" überbrücken zu können. Sie finden nicht überall Nahrung. Die Energiemenge, die Fleischfresser ansammeln muß bis er sich teilen darf, ist wesentlich höher. So haben einerseits die Kinder eine höhere Überlebensrate und die Vermehrung wird drastisch verlangsamt. Aber die wenigen Exemplare haben gute Chancen.

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Zum Starten braucht man eine Java-Laufzeitumgebung Versino 5 auf dem Rechner. Sorry, für die strenge Forderung nach der aktuellen Version, aber die neuen Features speziell die Container-Templates sind äußerst hilfreich.