Von Molekülen, Parasiten und Menschen. Alfred James Lotka und die Mathematisierung des Lebens
Im Vergleich zu anderen Mathematisierungsversuchen rund um 1920, die jeweils einen Ausschnitt der Biologie betreffen (Thompson, Morphologie; Fisher, Mendelismus; Weinberg, Populationsgenetik) ist der Entwurf des österreichisch-amerikanischen Chemikers und Versicherungsstatistikers Alfred James Lotka (1880–1949) ungleich umfassender: In Lotkas Werk „Elements of Physical Biology“ von 1925 werden sämtliche Prozesse in der anorganischen und organischen Natur als Masseumverteilungen in einem System verstanden, die sich mit den Mitteln der Physik formal beschreiben lassen. Thematiken wie der Wettbewerb zwischen zwei Populationen, Nahrungsketten, der ‚Kampf ums Dasein’, Ressourcenprobleme und Bevölkerungswachstum behandelt Lotka gleichermassen als Fragen der Masse- bzw. Energieumwandlungen.
Die Dissertation nimmt eine genaue Analyse der „Elements of Physical Biology“ zum Ausgangspunkt eines Beitrags zur Geschichte der Mathematisierung des Lebens im 20. Jahrhundert und interpretiert dieses Werk gleichzeitig als Brennspiegel interdisziplinärer Fragestellungen der Zeit. Drei Punkte sollen insbesondere untersucht werden:
Erstens soll beantwortet werden, wie es Lotka in Rückgriff auf Wilhelm Ostwalds Energiebegriff und Naturphilosophie gelingt, mathematische Analogien zwischen chemischen Aggregaten und tierischen bzw. menschlichen Populationen herzustellen. Zweitens soll die Analyse der Mehrfachentdeckung der Gleichungen für populationsdynamische Prozesse („Lotka-Volterra-Formeln“) erhellen, wie resonanzfähig Lotkas holistischer Weltentwurf im Vergleich zum fischereipolitischen Pragmatismus eines Vito Volterra (1860–1940) war. Drittens soll die posthume Rezeption der „Elements“ zeigen, welche Kontinuitäten zwischen Lotkas auf dem Energiebegriff basierender Mathematisierung des Lebens und einer Systemökologie ab Ende der 1950er Jahre bestehen.
key words: Alfred James Lotka - Populationsdynamik – Mathematisierung – Biologiegeschichte – Ökologiegeschichte – Vito Volterra