Evolution
Zeugen der Evolution

Evolution, was ist das überhaupt?

Ich möchte hier kurz auf die Geschichte und Mechanik der Evolution eingehen, muss aber darauf hinweisen dass dies in diesem Rahmen nur sehr oberflächlich und allgemein geschehen kann. Unter dem Begriff Evolution soll hier die Entwicklung von Lebewesen von Einfachen zu komplizierter gebauten Formen verstanden werden.

Herzlichen Dank an Thomas Waschke, der mir bei diesem Artikel eine grosse Hilfe war.

Ein bisschen Geschichte

Vor den Forschungen über die Evolution bestimmte die Vorstellung einer Schöpfung durch Gott das Denken der Menschen. So errechnete z.b. Bischof Ussher im 17. Jahrhundert aufgrund der Bibeldaten das Alter der Welt, und kam auf das Ergebnis, diese müsse ca. 4000 Jahre vor Christus erschaffen worden sein.

Der Gedanke dass alle Lebewesen veränderbar sind, und somit eine Evolution durchlaufen wurde erstmals im 18. Jahrhundert formuliert.

1809 stellte der Naturforscher und Philosoph Jean Baptiste de Lamarck die erste "Evolutionstheorie" auf.

Lamarck folgerte aus seinen Beobachtungen unter anderem:

  • Jeder Organismus hat die Fähigkeit sich der Umwelt anzupassen.
  • Jeder Organismus hat den Drang zur Vollkommenheit.

Lamarck ging des Weiteren davon aus, das erworbene Fähigkeiten eines Lebewesens weitervererbt werden. Diese Beobachtungen zeigen Überlegungen, die heute durchaus nachvollziehbar sind, sind aber noch an überholten Auffassungen angelehnte Prinzipien. Die Vorstellung, dass eine Evolution stattfindet war somit nicht neu. Das Problem war die Erklärung der Mechanik, wie diese funktionierte.

Als Darwin 1859 sein Buch "On the Origin of Species" (Über die Entstehung der Arten) veröffentlichte, gingen diesem Schritt mehr als 20 Jahre Forschungsarbeit voraus. Im Jahre 1831 besuchte er die Galapagosinseln, und kam bei der Beobachtung der dort heimischen Finkenarten zu dem Schluss dass diese miteinander verwand sind, sich aber dennoch unterscheiden. Darauf beruhte seine Vorstellung zur Evolution der Arten. 1838 fand er dafür eine erklärende Mechanik, die Selektionstheorie.

Darwin vertrat u. a. folgende Meinungen

  • Arten entwickeln sich fortlaufend und sterben auch wieder aus.
  • Ähnliche Organismen stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab.
  • Evolution verläuft langsam, nicht sprunghaft.
  • Durch die Selektion wird die Evolution erst vorangetrieben.

Die Schwierigkeit zu erklären, wie bestimmte Merkmale übertragen wurden, und somit erst eine Veränderung möglich machten, um diese einer Selektion zu unterziehen war lange Zeit der größte Kritikpunkt an der Theorie Darwins.

Mendel entdeckte, dass die Erbanlagen statisch sind und von den Eltern auf den Nachwuchs übertragen wurden. Diese Entdeckung wurde allerdings nicht beachtet, so dass diese Erkenntnis nicht in die Theorie einfließen konnte, bis Correns, Tschermak und de Vries diese Tatsache 1900 unabhängig voneinander wieder entdeckten.

Die Evolutionstheorie wurde bis heute mehrfach überarbeitet und verfeinert (die derzeit aktuelle "Version" ist die sogenannte Synthetische Theorie der Evolution), und ist heute eine unbestrittene Grundlage der Biologie, wobei allerdings viele konkrete Mechanismen bisher noch nicht ausreichend erforscht sind. Die üblichen Erklärungsversuche wie Mutation aber auch Selektion sind auch wieder nur Auswirkungen, wobei die eigentlichen Mechanismen in der Genetik zu suchen sind.

Funktionsweise der Evolution -
die Selektionstheorie

Die derzeitige Vorstellung von der Funktionsweise der Evolution kann mit der Mutation und der Vererbung der Veränderungen sowie der Selektion erklärt werden.

Die Grundlage beruht auf Mutationen, also Veränderungen des Erbguts, die an die Nachkommen weiter gegeben werden. Eine vorteilhafte Mutation (bessere Tarnfähigkeiten z.B.) erhöht die Chance für ein Lebewesen zu überleben und dann wieder sein Erbgut an die Nachfahren weiterzugeben. So ist es z.B. erklärbar warum albinotische Formen in der Natur öfters nur in unterirdisch lebenden Tieren anzutreffen sind, da hier die Tarnfähigkeit eine untergeordnete Rolle spielt, wohingegen oberirdische Tiere als Albino wesentlich eher Fressfeinden zum Opfer fallen.

Die Chancen zu überleben, oder ob ein bestimmtes Merkmal wieder ausstirbt wird durch die Selektion bestimmt. Diese Auslese gibt der Evolution eine Richtung, ob eine Mutation die vererbt worden ist sich durchsetzen kann oder nicht. Bringt die Mutation Vorteile gegenüber den Artgenossen wird sie sich irgendwann in der Population durchsetzen.

Die größte Schwierigkeit ist heutzutage allerdings, dass man mit dieser Erklärung zwar Veränderungen innerhalb einer Art verständlich machen kann (die sogenannte Mikroevolution), wie allerdings gänzlich Neues entstehen kann (die sogenannte Makroevolution) ist noch nicht ausreichend geklärt.

Stammbaum als Beweis für eine Evolution

In der Biologie, und natürlich auch in der Paläontologie, ist man bemüht Lebewesen nach Ihrer Verwandtschaft hierarchisch zu ordnen. So ordnet man Lebewesen zu Arten, Gattungen, Familien und so weiter zu.

Um dies überhaupt machen zu können muss man erkennen inwieweit Lebewesen miteinander verwand sind. Eine Verwandtschaft zwischen diesen zeigt sich eventuell nicht auf den ersten Blick, sondern meist nur bei näherem Hinsehen, da diese Lebewesen aus den selben "Bausteinen" bestehen. Zum Beispiel sieht der Fledermausflügel und der Pferdefuss sehr unterschiedlich aus, beide bestehen aber aus den gleichen Bausteinen (Knochen), die auf einem gemeinsamen Bauplan beruhen. Je näher die Lebewesen verwand sind, desto ähnlicher sind auch diese Bausteine, was deutlich wird wenn man sich diese z.B. bei verschiedenen Fledermäusen ansieht.

Homologie einiger Extremitäten
Abb.1 Homologie einiger Extremitäten.


Diese Merkmale gleicher Herkunft nennt man HOMOLOG, und damit können wie schon erwähnt Verwandtschaften erkannt und belegt werden. Daraus lässt sich auch belegen, dass alle Lebewesen, deren Verwandtschaft so nachgewiesen werden kann einen gemeinsamen Vorfahren hatten. So lassen sich z.B. alle Wirbeltiere bis zu einem wahrscheinlichen gemeinsamen Vorfahren im Kambrium zurückführen (Pikaia aus Burgess Shale bzw. das "Urfischchen" Haikouella aus Chengjiang).

Pikaia aus dem Burgess Shale
Abb.2 Pikaia aus dem Burgess Shale.


Wenn sich Lebewesen unabhängig voneinander an einen bestimmten Lebensraum oder Lebensart anpassen um das gleiche Problem (z.B. das Entkommen von Fressfeinden) zu lösen, kann das Ergebnis zwar den gleichen Zweck erfüllen, muss sich aber im Aufbau nicht ähneln. Durch eine solche Ähnlichkeit, die nicht auf einem gemeinsamen Bauplan beruht, kann keine Verwandtschaft hergeleitet werden. Diese Anpassungen nennt man ANALOG. Diese Analogie zeigt sich z. B. bei den einzigen drei Wirbeltiergruppen die den aktiven Schlagflug beherrschen, bzw. beherrschten. Die Pterosaurier, die Vögel und die Fledermäuse haben völlig unterschiedliche Möglichkeiten gefunden einen Flügel zu entwickeln, was sich deutlich im Skelettaufbau zeigt, erreichen damit aber das selbe Ziel. Während bei den Pterosauriern der Flügel durch einen extrem verlängerten Finger gespannt wird, ist es bei den Vögeln die gesamte Hand, die befiedert ist, wobei die Finger zum Teil reduziert und zusammengewachsen sind. Die Fledermäuse dagegen nutzen auch wieder die Finger für die Flughaut, wobei diese aber mehrere Finger als Stabilisator für die Flughaut benutzen. Aus diesen völlig unterschiedlichen Lösungen, die aber alle zum gleichen Ziel führen kann keine Verwandtschaft abgelesen werden, wenngleich eine Verwandtschaft aufgrund der Homologie des Skelettes an sich hergeleitet werden kann, da alle Wirbeltiere sind.

Analogie einiger Extremitäten
Abb.3 Analogie der Flügel vom Pterosaurier, Vögel und Fledermäusen


Durch diese Analogie kann es aber passieren, dass Formen sich sehr stark ähneln, das heißt dass das Problem auf ähnliche Art und Weise gelöst wurde, wobei aber auch hier keine Verwandtschaft existiert. Als Beispiel kann hier die Fischform genannt werden, da die stromlinienförmige Form bei Säugetieren (Wale, Delphine) sich genauso gebildet hat wie bei Reptilien (Fischsaurier) oder den Fischen (Knorpelfische wie Haie).

Form von Delphin, Fischsaurier und Hai
Abb.4 Form von Delphin, Fischsaurier und Hai


Einige Schwierigkeiten in der Paläontologie liegen auf der Hand, da Fossilien wenig darüber aussagen können ob sehr ähnliche Lebewesen zu einer oder zwei Arten zugehörig waren, wenn man die Biologische Definition für eine Art ansetzt (zwei Lebewesen gehören zu einer Art wenn sie sich fruchtbar paaren können). Aus diesem Grunde sind Vergleiche in der Anatomie hier die entscheidenden Faktoren zur Einteilung in Arten. Durch diese Herleitungen und Vergleiche von Verwandtschaften kann im Fossilnachweis ein Stammbaum aller Lebewesen erstellt werden, auch wenn nicht alle Formen zwischen zwei unterschiedlichen Bauplänen bekannt sind. Unterstützt werden diese auch durch Forschungen im Bereich der Genetik, da sich hier ebenfalls solche Verwandtschaftsverhältnisse belegen lassen. Der gesamte Fossilnachweis an sich (nicht der Fund eines einzelnen Stückes) über alle Erdzeitalter und über die gesamte Erde aber zeigt das sich das Leben von einfachen zu komplexen Formen entwickelt hat, die miteinander verwand sind und ist somit als Beweis einer Evolution zu werten.


Bildquellen:

  • Abb.1: Scheffel Gymnasium, http://www.scheffel.og.bw.schule.de
  • Abb.2: Herkunft unbekannt (Internet)
  • Abb.3: Zusammengestellt aus div. Internetseiten, Martin Sauter
  • Abb.4: Zusammengestellt aus div. Internetseiten, Martin Sauter
Rechtlicher Hinweis: Die Urheberrechte des Bildmaterials liegen bei den jeweiligen Besitzern der Rechte. Bilder von mir dürfen unter Angabe meiner Seite und Namen im privaten Rahmen weiterverwendet werden.
© 2010 www.sauti.de

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