Chemische evolution
In der Uratmosphäre gab es H2,
H2O, CO2, H2S, NH3, CH4, HCN
(Blausäure), aber Sauerstoff fehlte = reduzierte Atmosphäre.
Miller (1953): gab
diese Elemente in einen Kolben und führt elektrische Entladungen durch ® fand organische
Stoffe (Amino-säure, Zucker, Fette, Vorstufen der Kernsäure, Chlorophyl) ®
"Ursuppe"
Biologische Evolution
Oparin: Konservattheorie: Moleküle schlossen sich zu Aggregaten zusammen
und wurden von Hydrationswasser umgeben. Das Wissen über die Kommunikation
von Nukleinsäuren und Proteinen ist ungewiß, aber heterotrophe Ernährung bekannt.
Chemosynthese: Ausnutzung des Lichtes, um Kohlenhydrate zu gewinnen, z.B.
bei Purpurbakterien:
6 CO2 + 12 H2S® C6H12O6 + 6 H2O + 12 S
Photosynthese: freiwerdender Sauerstoff wird lange Zeit im dreiwertigen
Eisen gebunden ® Prokarionten = ohne echtem Zellkern (Blaualgen, Bakterien)
Symbiontentheorie: Es entwickeln sich die Eukaryonten aus einem Zusammenschluß
verschiedener Prokaryonten.
Entstehung der Arten
Carl von Linné (1750):
Er spricht von der Konstanz der Arten; sie waren immer da und haben sich nicht
verändert. Er stellte die lineare Nomenklatur auf (Gattungsname + Artname).
Erasmus Darwin (1731-1829):
zweifelte jedoch an dieser Theorie und dachte schon an Transmutationen.
Jean - Baptist de Lamarck (1744 - 1829):
Er stellt die Artenentwicklung unter den Einfluß der Umwelt: 1) Gebrauch eines
Organs führt zu dessen besserer Entwicklung, Nichtgebrauch führt zu Verkümmerung.
2) Die Entwicklung des gebrauchten/nichtgebrauchten Organs wird vererbt (falsch!).
Georges Cuvier (1769-1832) begründete die Versteinerungskunde und hielt
an der Konstanz der Arten fest.
Das Vorkommen verschiederner Arten in verschiedernen
Epochen erklärte er mit Naturkatstrophen.
Charles Lyell (1797-1875) war ein Geologe, der nachwies, daß die Entwicklung
der Erde stetig verlief und somit die Ansichten Cuviers widerlegt. Er schrieb
das Buch "Prinzipien der Geologie"
Charles Darwin (1809 - 1882):
Versuche bei Finken mit verschiedenen Schnäbeln: 1) Individuen einer Art vermehren
sich mehr als nur zur Artenerhaltung. 2) Individuen werden mit kleinen Unterschieden
geboren; diese Unterschiede werden der Selektion unterworfen ® es können auch
neue Arten entstehen.
Selektionsvorteile:
Gute Ausnutzung des Nahrungsangebots
Bessere Fortpflanzungsstrategie
Bessere Ausrüstung, um Extremsituationen zu überstehen (Tarnung, …)
Besser ausgebildetes Immunsystem
Die Entstehung neuer Arten aus alten dauert 100.000 - 1 Mio.
Jahre.
Faktoren:
Rekombination (Meiose = Reifeteilung)
Mutation (Veränderung der Basen)
Isolation (Unterbrechung des Gendrifts)
Selektion
Kritik am Lamarckismus und Darwinismus
Beide Theorien gehen davon aus, daß die Erkenntnisse, die bei der Aufspaltung
in Art und Rasse gewonnen wurden auch auf höhere systematische Einheiten angewendet
werden können. Beide Theorien setzen voraus, daß die Anpassung für die stammesgeschichtliche
Entwicklung von entscheidender Bedeutung ist. Lamarck, daß die Veränderungen
durch die Anpassung an die Umwelt geschieht und Darwin vertrat seine Selektionstheorie.
Dabei gibt es genügend Merkmale ohne Auslesewert.
Auf welche Weise konnten aber nach ihrer Theorie so komplizierte Organe wie
z.
B. die Augen entstehen?
Nachweise
für stammesgesch. Beziehungen der Organismen
Homologe Organe = Organe mit gleicher
Erbinformation (Flossen - Gliedmaßen)
Rudimentäre Organe = funktionslos gewordene
Organe (z.B. Wurmfortsatz, Beckengürtel der Wale, Reduzierung der Blätter bei Kakteen,…);
Atavismus = Rückkehr unnötiger Organe (z.B.
Kakteen mit Blättern)
Biogenetische Grundregel nach Ernst Hoechel:
Embryonen verwandter Formen gleichen einander in frühen Stadien, d.h. jeder Organismus
wiederholt in seiner Entwicklung die Stammesgeschichte.
Homologien im Verhalten: Taube und blinde
Kinder haben die selben Reaktionen auf bestimmte Dinge ® angeboen, d.s. soziale
Körperpflege, Augenbrauen heben zum Gruß, Umarmung, Lachen, Weinen,…
Biochemische Nachweise: Präzipitinreaktion
= Eiweißnachweis: Menschenblut wird in ein Tier eingespritzt ® Antikörper bilden
sich und das Serum ohne rote Blutkörperchen wird gewonnen; man fügt diesem wieder
Menschenblut zu ® Ausfällung (flockig werden).
Je mehr Eiweiß ausgefällt wird, desto
mehr verwandt ist das Tier mit dem Menschen. Insulinnachweis: Unterschiede in der
Aminosäurensequenz werden festgestellt.
Fossile Nachweise: Urvogel "Archaeopterix" hat sowohl Reptilienmerkmale
(Kegel-zähne, Krallen an den Flügeln, Schwanzwirbelsäule) als auch Vogelmerkmale
(Federn; Mittelfuß und Fuß zu einem Lauf verwachsen).
Der Artenwandel
Die Varabilität und
Selektion
Die Selektion setzt nur an
der genetischen Varabilität an. Merkmale, die nicht erblich sind, wirken sich auf die
folgenden Generationen nicht aus. Die Selektion ist der ist der Mechanismus die
mutierenden Gene ausrichtet.
In mischerbigen Populationen ohne Selektion wurden viele
Merkmale nach der Zufallskurve verteilt. Die natürliche Selektion kann sich auf
verschiedene Weisen auswirken.
Verschiebung des Mittelwertes: Sobald sich einer der beiden Extremwerte
verschiebt
Stabilisierung: Die Selektion richtet sich gegen beide Extremwerte
Streuung: Beide Extremwerte werden besonders begünstigt
Trennung: Wenn es zu einer sortengleichen Paarung innerhalb der beiden von
einander verschieden begünstigten Extremwerten
Die Selektion ist ein
statistischer Prozeß. Die Häufigkeit günstiger Erbanlagen einer Population nimmt von
Generation zu Generation zu.
Der Selektionsvorteil kann auf verschiedenen Ebenen liegen:
besser Ausnutzung der Nahrungsmöglichkeiten; besser Brutpflege; bessere Ausrüstung
zur Flucht; größere Immunität gegen Krankheiten; usw…
Mutation und Selektion
Mutationen sind die
Hauptquellen genetischer Vielfalt in einer Population. Ist das Verhältnis zwischen
Mutationen und Selektionswirkungen konstant, kommt es zu einem stabilen
Gleichgewichtszustand.
Jeder Population muß für ihre Verbesserung mit Toten zahlen.
Sonst gäbe es keine Anpassung. Überwiegt die Selektion Þ Selektionsdruck. Überwiegt
die Mutation entsteht eine genetische Bürde.
Artbegriff und Artbildung
Eine Art wird als
Fortpflanzungsgemeinschaft, bestehend aus einer Population und einem Grenzfluß definiert
(durch sexuelle Fortpflanzung).
Eine Art wird aber auch als
Gesamtheit aller Individuen mit gleichen wesentlichen Merkmalen definiert.
Die Merkmale
müssen auf dem Genfluß beruhen. Eine Art ist auch eine ökologische Einheit. Die
Evolution ist die Veränderung der Art. Die Artbildung ist daher der Grundvorgang der
Evolution. Mutationen, Kombinationen und Selektionen wandeln die Eigenschaften im Verlauf
längerer Zeiträume ab. Die Endglieder weichen danach von den Ausgangsformen ab.
Unterscheiden sich die beiden Arten in vielen Merkmalen ist eine neue Art entstanden. Zur
Artumwandlung kommt es vor allem, wenn es durch die
Umweltbedingungen zu neuen Selektionsbedingungen kommt. Bei
synchronen Artenbildungen kommt es zu 2 Tochterarten.
Faktoren der Artbildung
Für das Zustandekommen einer
Artendifferenzierung ist die Trennung des Genflußes unbedingt notwendig. In der Regel
werden Populationen aus geographischen Gründen getrennt Þ geographische Artenbildung.
Aber auch klimatische Veränderungen könne das bewirken.
In Afrika lebt eine
Laufkäfergattung mit 60 verschiedenen Arten Þ durch Plattenverschiebungen. Isolierte
Populationen haben eine verarmte genetische Varabilität. Durch Isolation wird der
Genfluß unterbrochen.
Eine 3. Möglichkeit der
Trennung ist die Polyploidisierung. Fruchtbare Bastarde durch Polyploidisierung.
Dies führt zu größeren Zellen und somit zu einem besonderen Wuchs der Organe (®
häufig für die Kultivierung benutzt).
| Anmerkungen: |
| impressum | datenschutz
© Copyright Artikelpedia.com
