Was haben Würfel und Bakterien gemeinsam? (2/2)
In der zweiten Folge von „Was wir wissen“ über den ZUFALL lenken wir den Blick auf die Biologie: In der Evolution spielt der Zufall durch Mutationen der DNA und durch das Mischen von Genen bei der Fortpflanzung eine zentrale Rolle. Doch wie kann man das begreiflich machen? Wie zufällig ist die Natur und was hat Wahrscheinlichkeitstheorie damit zu tun?
Dazu haben Francesca Grandolfo und Thomas Zauner mit dem Wissenschaftsphilosophen und Molekularbiologen Gregor Greslehner von der Universität Wien und der Mathematikerin Ecaterina Sava-Huss von der Universität Innsbruck gesprochen.
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Gut zu wissen
Der Zufall in der Evolution
• Zufall kann man als zwei separate, unabhängige Kausalketten verstehen, die aufeinandertreffen, so wie die Entwicklung der Vorfahren von Säugetieren und das Aussterben der Dinosaurier.
• Der Zufall spielt bei den zufälligen Mutationen der DNA und der Mischung der elterlichen Gene bei der sexuellen Fortpflanzung eine zentrale Rolle, um es Lebewesen zu ermöglichen, sich langsam aber stetig an ihre Umwelt anzupassen.
• Hinzu kommen die Zufälle, welche die Umwelt bestimmen, wie zum Beispiel der Einschlag des Asteroiden, der zum Aussterben der Dinosaurier und danach zum Aufstieg der Säugetiere geführt hat.
Die Wahrscheinlichkeitstheorie
• Simple Beispiele wie Münzwürfe und Würfelspiele lassen sich noch relativ einfach begreifen, aber es kann schnell viel komplexer werden.
• Zum Beispiel gibt es für die mögliche Anzahl an Anordnungen der 52 Karten eines Kartendecks eine enorm große Zahl an Möglichkeiten. Um eine sehr gute Annäherung an eine komplett zufällige Mischung der Karten zu erreichen, genügt es schon nur sieben Mal den Riffel-Shuffel einzusetzen, bei dem man das Deck in zwei Hälften teilt und die dann ineinander verzahnen lässt, indem man sie mit den Daumen hochhebt. Es ist dann nach sieben Mal Shuffeln gar nicht so unwahrscheinlich, dass man eine Anordnung an Spielkarten bekommt, die noch nie jemand anders in der gesamten Geschichte der Menschheit erhalten hat.
• Für das Spielen mit Karten ist es aber gar nicht so wichtig, so genau zu mischen. Da genügt schon eine viel schlechtere Annäherung an eine perfekt zufällige Mischung mit weniger Mischdurchgängen.
Was wir wissen
Im Podcast des FWF-Magazins scilog sprechen wir über das, was die Wissenschaft bewegt. Alle zwei Wochen, immer mittwochs, ordnen die Hosts Francesca Grandolfo und Thomas Zauner neues Wissen ein, erklären Zusammenhänge und erschaffen Bilder, die hängen bleiben.
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Das ist ein Podcast des Wissenschaftsfonds FWF: https://www.fwf.ac.at
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Musik: Kaspar Arens
Visuelle Gestaltung: HammerAlbrecht