Die Frage, wie Zielgerichtetheit in biologischen Systemen entsteht, stellt eine der fundamentalsten Herausforderungen sowohl der Philosophie als auch der Biowissenschaften dar. Teleologie – der Gedanke, dass Prozesse und Organismen auf bestimmte Zwecke oder Ziele hin ausgerichtet sind – wurde lange Zeit durch naturalistische Wissenschaften, insbesondere durch die Mechanik, aus den Erklärungen verbannt. Doch trotz der Dominanz mechanistischer und evolutionärer Erklärungsansätze beseitigt diese Haltung die teleologischen Aspekte des Lebens nicht vollständig. Die Tatsache, dass Lebewesen Entwicklungen durchlaufen, sich anpassen und reguliert handeln, scheint einen gewissen Zweckcharakter mit sich zu bringen, der nicht auf den ersten Blick rein kausal-mechanisch erklärbar ist. Hier setzen neuere Ansätze an, die sich mit dem Konzept der Beschränkungen (Constraints) und deren Rolle bei der Entstehung und Aufrechterhaltung zielgerichteter Prozesse beschäftigen.
Diese Perspektive versucht, biologische Teleologie zu naturalisieren – also innerhalb der Naturwissenschaften erklärbar zu machen – ohne dabei auf letztlich unerklärte „Lebensgeister“ oder rückwirkende Ursachen zurückzugreifen. Historisch basierte die teleologische Denkweise im biologischen Kontext oft auf Analogien zum menschlichen Handeln, bei dem eine Absicht oder ein Zweck vorweggenommen wird. Menschliche Aktionen zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf ein Ziel hin ausgerichtet sind, das mental repräsentiert wird. Diese Vorstellung lässt sich jedoch nicht ohne Weiteres auf Zellen oder Moleküle übertragen, da ihnen kein Bewusstsein oder mentale Repräsentationen unterstellt werden können. Die Herausforderung liegt daher darin, eine Form der Teleologie zu formulieren, die sich auf natürliche, nicht-mentale Prozesse stützen kann und dennoch jene Merkmale von Zielorientierung aufweist, die wir aus menschlicher Erfahrung kennen.
Ein vielversprechender Ansatz ist das Konzept der Autogenese, das auf den Arbeiten von Terrence Deacon aufbaut. Autogenese beschreibt ein hypothetisches molekulares System, das zwei komplementäre, sich gegenseitig unterstützende selbstorganisierende Prozesse integriert: sogenannte reziproke Katalyse und Selbstassemblierung. Reziproke Katalyse bezeichnet eine Situation, in der zwei oder mehr Katalysatoren sich gegenseitig hervorbringen, wodurch ein Kreislauf von Reaktionen entsteht, der selbstverstärkend wirkt. Selbstassemblierung wiederum ist ein physikalischer Prozess, bei dem Moleküle sich spontan zu geordneten Strukturen, wie beispielsweise Virushüllen, zusammenfügen. Die Kombination dieser beiden Prozesse schafft eine dynamische Einheit, die sich selbst erhalten, reparieren und reproduzieren kann.
Die Struktur, die dabei entsteht, ist nicht nur eine Anordnung von Molekülen, sondern stellt eine sogenannte hologenetische Einschränkung (Constraint) dar – ein höherordneter Beschränkungsmechanismus, der die gegenseitige Abhängigkeit der beiden Prozesse sichert und sie davor bewahrt, in einen thermodynamischen Ruhezustand zu verfallen. Beschränkungen spielen in diesem Zusammenhang eine zentrale Rolle, da sie als Regulatoren fungieren, die energetische Flüsse lenken und somit Arbeit in einem bestimmten, zielgerichteten Sinn ermöglichen. Während die physikalischen Gesetze selbst keinerlei Unterschied zwischen lebendigen und unbelebten Systemen machen, manifestiert sich das Leben durch die Art und Weise, wie diese Gesetze durch Beschränkungen moduliert und eingegrenzt werden. Besagte Einschränkungen reduzieren die Freiheitsgrade von Molekülen oder Prozessen und ermöglichen so eine Strukturierung, die gegen den natürlichen Trend zur Entropiezunahme arbeitet. In lebenden Systemen liegt ein permanenter Kampf gegen das thermodynamische Gleichgewicht vor, da Organismen ihre Ordnung aufrechterhalten müssen, indem sie notwendige Arbeit verrichten, um zerstörerische Prozesse zu verhindern.
Im Unterschied zu einfachen, terminalen biologischen oder physikalischen Prozessen, die auf einen Zustand des Gleichgewichts oder Stillstands zielen, zeichnet sich teleologische Kausalität gerade dadurch aus, dass sie aktiv einer solchen Endlage entgegenwirkt. Ein biologisches System ist somit darauf ausgerichtet, einen Zielzustand zu bewahren oder erneut herzustellen, auch wenn dies Arbeit verlangt, die gegen die spontanen Tendenzen der Umgebung gerichtet ist. Die teleologische Kraft liegt folglich nicht im Endzustand an sich, sondern in der gerichteten Bewegung und dem Einfluss, welcher die natürliche Entwicklung modifiziert und kontrolliert. Eine wichtige philosophische Herausforderung bei der Erklärung von Teleologie bezieht sich auf das Verhältnis von allgemeinen (generellen) und konkreten (partikulären) Ursachen. C.
S. Peirce argumentierte, dass finale Ursachen als allgemeine Beschreibungen oder Typen zu verstehen seien, die das Resultat als Typus, nicht als spezifisches Individuum betreffen. Aus biologischer Perspektive heißt das: Ein Organismus repräsentiert ein allgemeines Ziel oder eine Zielgestalt, die innerhalb gewisser Grenzen variieren kann, ohne das Ziel selbst aufzugeben. Die DNA-Sequenz eines Organismus etwa stellt eine funktionale Repräsentation für eine Reihe von Proteinen dar, die wiederum vielfältigen Variationen unterworfen sind, solange sie innerhalb der normativen Grenzen funktionieren. Wichtig ist hierbei, dass die Repräsentation nicht mentalistisch interpretiert wird, sondern im biologischen Sinne als funktionale Beschränkung verstanden wird, die an physische Substrate gebunden ist.
Diese „nicht-mentale Repräsentation“ ermöglicht es dem System, zukünftige Zustände indirekt zu beeinflussen, indem sie die Wahrscheinlichkeiten und Ausprägungen von Reaktionen lenkt. Dadurch hat eine allgemeine Beschränkung kausale Wirksamkeit, weil sie die dynamischen Prozesse kanalisiert, die schließlich das Ziel ermöglichen oder verhindern. Das Autogen-Modell illustriert diesen Mechanismus eindrücklich: Die hologenetische Beschränkung integriert die beiden sich gegenseitig unterstützenden selbstorganisierenden Prozesse zu einer Einheit, die sich selbst als ihr eigenes Ziel anerkennt. Diese Einheit verfolgt nicht nur ein abstraktes Ziel, sondern hat ein materiell individuelles Dasein, das es zu erhalten gilt. Wird das System gestört, initiiert es Arbeit zur Selbstreparatur – ein Vorgang, der normativ geprägt ist, da eine bestimmte Form der Existenz gewollt ist und Abweichungen davon als Fehler interpretiert werden können.
Dabei geht es nicht um bewusste Intentionalität, sondern um eine kausale Struktur, die sich selbst als Gegenstand des Erhalts erkennt. Aus evolutionärer Sicht hebt sich die Autogenese von anderen Modellen ab, die auf Replikation, reiner Selbstorganisation oder Autonomie setzen. Replikationsbasierte Theorien konzentrieren sich darauf, dass Moleküle sich selbst kopieren, doch bieten sie keinen intrinsischen Mechanismus zur Fehlerkorrektur oder zur Zielorientierung. Selbstorganisatorische Modelle zeigen, wie Ordnung zustande kommen kann, ohne weiteren Zweck, unterlassen aber die Erklärung, warum Ordnungszustände aufrechterhalten werden und eine Einheit bilden. Autonomietheorien greifen zwar die Idee zirkulärer Selbstproduktion auf, fokussieren jedoch oft zu abstrakt auf zelluläre Modelle und vernachlässigen die Identitätsfrage und Repräsentation auf der molekularen Ebene.
Im Gegensatz dazu beschreibt die Autogenese ein einfaches, empirisch realistisches Molekülensemble, das sowohl eine identifizierbare Einheit als auch eine normative Zielstruktur besitzt. Die Verschmelzung der zwei Formen von Beschränkungen schafft einen neuen Organisationsgrad – eine teleodynamische Einheit – die fähig ist, sich selbst zu erhalten, zu reproduzieren und evolutionäre Veränderungen zu tragen. Sie bildet somit die Brücke vom Chemischen zum Lebendigen und liefert ein physikalisch fundiertes Verständnis der biologischen Teleologie als emergente Eigenschaft aus schlichtem Stoff und Energiefluss. Ferner bietet der Begriff der Constraint-basierte Teleologie wichtige Einsichten in die ontologische Stellung der Repräsentation in biologischen Systemen. Repräsentationen sind nicht ausschließlich mentale Zeichen, sondern können in der Natur erkennbar sein als materielle oder funktionale Beschränkungen, die zukünftige Zustände vorwegnehmen und ermöglichen.
Die Verbindung von Normativität, Speicherfähigkeit (Gedächtnis) und Diskriminationsfähigkeit, wie sie im Autogen-Modell manifestiert ist, markiert einen minimalen Repräsentationszustand ohne kognitive Komponenten – eine Art Grundlage, auf der komplexere Formen der intentionalen Repräsentation aufgebaut werden können. Auf diese Weise lässt sich biologische Zielgerichtetheit als realer und kausal wirksamer Prozess verstehen, der weder auf mystische Vorannahmen noch auf bloße externe Zuschreibungen reduziert werden kann. Die Normativität und Selbstbezüglichkeit teleologischer Systeme entspringt der wechselseitigen Erhaltung von Beschränkungen, die Arbeit für ihre eigene Reproduktion ermöglichen. Teleologie wird somit nicht nur als Schnittstelle zwischen physikalischem Gesetz und Lebensphänomen, sondern auch als eine emergente Eigenschaft verstanden, die auf formalen und materiellen Prinzipien gleichermaßen beruht. Abschließend ist festzuhalten, dass das Studium der Ursprünge biologischer Teleologie über grundlegende theoretische Fragen hinaus praktische Bedeutung hat: Es kann das Verständnis der Evolution fördern, bei der Entwicklung neuer synthetischer biologischer Systeme helfen und sogar philosophische Klärung über die Natur von Zweckhaftigkeit und Leben selbst bringen.
Die Konzeptualisierung von Beschränkungen als Repräsentanten von Zielen schafft einen Rahmen, der Brücken zwischen Philosophie, Biologie und Physik schlagen kann und so zu einer umfassenderen Naturwissenschaft beiträgt, die den lebendigen Organismus in seiner Zielgerichtetheit begreift und erklärt.
