4 BEWEISE FÜR DIE ENTWICKLUNG DER LEBEWESEN - BIOLOGIE - 2025

Der Evolutionsnachweis besteht aus einer Reihe von Tests, um den Veränderungsprozess im Laufe der Zeit in biologischen Populationen zu bestätigen. Diese Beweise stammen aus verschiedenen Disziplinen, von der Molekularbiologie bis zur Geologie.

Im Laufe der Geschichte der Biologie wurde eine Reihe von Theorien entwickelt, die versuchten, den Ursprung der Arten zu erklären. Die erste davon ist die fixistische Theorie, die von einer Reihe von Denkern aus der Zeit des Aristoteles entwickelt wurde. Nach diesen Ideen wurden Arten unabhängig voneinander geschaffen und haben sich seit Beginn ihrer Entstehung nicht verändert.

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Anschließend wurde die transformistische Theorie entwickelt, die, wie der Name schon sagt, die Transformation von Arten im Laufe der Zeit nahe legt. Laut den Transformisten haben sich Arten im Laufe der Zeit verändert, obwohl Arten in getrennten Ereignissen geschaffen wurden.

Schließlich haben wir die Evolutionstheorie, die nicht nur vorschlägt, dass sich Arten im Laufe der Zeit verändert haben, sondern auch einen gemeinsamen Ursprung betrachtet.

Diese beiden Postulate wurden vom britischen Naturforscher Charles Darwin organisiert und kamen zu dem Schluss, dass Lebewesen von Vorfahren stammen, die sich stark von ihnen unterscheiden und von gemeinsamen Vorfahren miteinander verwandt sind.

Vor Darwins Zeit wurde hauptsächlich die fixistische Theorie verwendet. In diesem Zusammenhang wurden die Anpassungen von Tieren als Kreationen eines göttlichen Geistes für einen bestimmten Zweck konzipiert. So hatten Vögel Flügel zum Fliegen und Maulwürfe hatten Beine zum Graben.

Mit der Ankunft von Darwin werden all diese Ideen verworfen und die Evolution beginnt, der Biologie einen Sinn zu geben. Als nächstes werden wir die wichtigsten Beweise erklären, die die Evolution unterstützen und dazu beitragen, Fixität und Transformismus auszuschließen.

Der Fossilienbestand und die Paläontologie

Was ist ein Fossil?

Der Begriff Fossil stammt aus dem lateinischen fossilis, was "aus einer Grube" oder "von der Erde" bedeutet. Diese wertvollen Fragmente stellen für die wissenschaftliche Gemeinschaft buchstäblich einen wertvollen „Blick in die Vergangenheit“ dar.

Fossilien können die Überreste von Tieren oder Pflanzen (oder einem anderen lebenden Organismus) oder eine Spur oder Markierung sein, die das Individuum auf einer Oberfläche hinterlassen hat. Das typische Beispiel für ein Fossil sind die harten Teile eines Tieres wie die Schale oder die Knochen, die durch geologische Prozesse in Gestein umgewandelt wurden.

Auch die „Spuren“ von Organismen finden sich im Register, wie z. B. Höhlen oder Spuren.

In der Antike galten Fossilien als eine sehr eigenartige Gesteinsart, die von Umweltkräften, sei es Wasser oder Wind, geformt worden war und spontan einem Lebewesen ähnelte.

Mit der schnellen Entdeckung einer großen Anzahl von Fossilien wurde klar, dass es sich nicht nur um Gesteine ​​handelte, und die Fossilien wurden als Überreste von Organismen angesehen, die vor Millionen von Jahren gelebt hatten.

Die ersten Fossilien repräsentieren die berühmte "Fauna von Ediacara". Diese Fossilien stammen aus der Zeit vor etwa 600 Millionen Jahren.

Die meisten Fossilien stammen jedoch aus der kambrischen Zeit vor etwa 550 Millionen Jahren. Tatsächlich sind die Organismen dieser Zeit hauptsächlich durch enorme morphologische Innovationen gekennzeichnet (zum Beispiel die immense Anzahl von Fossilien, die im Burguess-Schiefer gefunden wurden).

Warum sind Fossilien ein Beweis für die Evolution?

Es liegt auf der Hand, dass der Fossilienbestand - eine riesige Karawane mit verschiedenen Formen, die wir heute nicht mehr beobachten und die einigen modernen Arten sehr ähnlich sind - der fixistischen Theorie widerspricht.

Obwohl es stimmt, dass die Aufzeichnung unvollständig ist, gibt es einige sehr spezielle Fälle, in denen wir Übergangsformen (oder Zwischenstufen) zwischen einer Form und einer anderen finden.

Ein Beispiel für unglaublich konservierte Formen in der Aufzeichnung ist die Entwicklung der Wale. Es gibt eine Reihe von Fossilien, die die allmähliche Veränderung zeigen, die diese Linie im Laufe der Zeit erfahren hat, angefangen bei einem vierbeinigen Landtier bis hin zu den riesigen Arten, die in den Ozeanen leben.

In Ägypten und Pakistan wurden Fossilien gefunden, die die unglaubliche Transformation der Wale zeigen.

Ein weiteres Beispiel für die Entwicklung eines modernen Taxons ist der Fossilienbestand der Gruppen, aus denen die heutigen Pferde stammen, von einem Organismus von der Größe eines Canids und mit Zähnen zum Stöbern.

In ähnlicher Weise haben wir sehr spezifische Fossilien von Vertretern, die möglicherweise die Vorfahren von Tetrapoden waren, wie Ichthyostega - eine der frühesten bekannten Amphibien.

Homologie: Hinweise auf gemeinsame Herkunft

Was ist Homologie?

Homologie ist ein Schlüsselbegriff in der Evolution und in den Biowissenschaften. Der Begriff wurde vom Zoologen Richard Owen geprägt und wie folgt definiert: "Das gleiche Organ bei verschiedenen Tieren, in welcher Form und Funktion auch immer."

Für Owen war die Ähnlichkeit zwischen den Strukturen oder Morphologien der Organismen ausschließlich auf die Tatsache zurückzuführen, dass sie demselben Plan oder "Arotyp" entsprachen.

Diese Definition war jedoch vor der Darwinschen Ära, aus diesem Grund wird der Begriff rein beschreibend verwendet. Später, mit der Integration darwinistischer Ideen, erhält der Begriff Homologie eine neue erklärende Nuance, und die Ursache für dieses Phänomen ist eine Kontinuität der Informationen.

Homologien sind nicht leicht zu diagnostizieren. Es gibt jedoch bestimmte Beweise, die dem Forscher sagen, dass er sich einem Fall von Homologie gegenübersieht. Die erste besteht darin, zu erkennen, ob eine Übereinstimmung in Bezug auf die räumliche Position der Strukturen besteht.

Zum Beispiel ist in den oberen Gliedmaßen von Tetrapoden die Beziehung der Knochen zwischen den Individuen der Gruppe dieselbe. Wir finden einen Humerus, gefolgt von einem Radius und einer Ulna. Obwohl die Struktur geändert werden kann, ist die Reihenfolge dieselbe.

Sind alle Ähnlichkeiten Homologien?

In der Natur können nicht alle Ähnlichkeiten zwischen zwei Strukturen oder Prozessen als homolog angesehen werden. Es gibt andere Phänomene, die zu zwei Organismen führen, die hinsichtlich ihrer Morphologie nicht miteinander verwandt sind. Dies sind evolutionäre Konvergenz, Parallelität und Umkehrung.

Das klassische Beispiel für evolutionäre Konvergenz ist das Auge von Wirbeltieren und das Auge von Kopffüßern. Obwohl beide Strukturen dieselbe Funktion erfüllen, haben sie keinen gemeinsamen Ursprung (der gemeinsame Vorfahr dieser beiden Gruppen hatte keine ähnliche Struktur wie das Auge).

Daher ist die Unterscheidung zwischen homologen und analogen Merkmalen entscheidend, um Beziehungen zwischen Gruppen von Organismen herzustellen, da nur homologe Merkmale verwendet werden können, um phylogenetische Schlussfolgerungen zu ziehen.

Warum sind Homologien Evolutionsbeweise?

Homologien sind Beweise für die gemeinsame Herkunft von Arten. Zurück zum Beispiel des Quiridiums (Glied, das aus einem einzigen Knochen im Arm, zwei im Unterarm und den Phalangen besteht) in Tetrapoden gibt es keinen Grund, warum eine Fledermaus und ein Wal das Muster teilen sollten.

Dieses Argument wurde von Darwin selbst in The Origin of Species (1859) verwendet, um die Idee zu widerlegen, dass Arten entworfen wurden. Kein Designer - egal wie unerfahren - würde das gleiche Muster für einen fliegenden und einen aquatischen Organismus verwenden.

Wir können daher den Schluss ziehen, dass die Homologien Zeugnisse gemeinsamer Abstammung sind und die einzige plausible Erklärung für die Interpretation eines Quiridiums in einem Meeresorganismus und in einem anderen fliegenden Organismus darin besteht, dass sich beide aus einem Organismus entwickelt haben, der diese Struktur bereits hatte.

Was sind molekulare Homologien?

Bisher haben wir nur morphologische Homologien erwähnt. Homologien auf molekularer Ebene dienen jedoch auch als Beweis für die Evolution.

Die offensichtlichste molekulare Homologie ist die Existenz eines genetischen Codes. Alle Informationen, die zum Aufbau eines Organismus erforderlich sind, befinden sich in der DNA. Dies wird zu einem Messenger-RNA-Molekül, das schließlich in Proteine ​​übersetzt wird.

Die Informationen befinden sich in einem aus drei Buchstaben bestehenden Code oder Codons, der als genetischer Code bezeichnet wird. Der Code ist universell für Lebewesen, obwohl es ein Phänomen gibt, das als Codon Use Bias bezeichnet wird, bei dem bestimmte Arten bestimmte Codons häufiger verwenden.

Wie kann überprüft werden, ob der genetische Code universell ist? Wenn wir mitochondriale RNA isolieren, die das Homoglobinprotein aus einem Kaninchen synthetisiert, und es in ein Bakterium einführen, kann die Maschinerie des Prokaryoten die Nachricht entschlüsseln, obwohl sie auf natürliche Weise kein Hämoglobin produziert.

Andere molekulare Homologien werden durch die enorme Anzahl von Stoffwechselwegen dargestellt, die in verschiedenen Abstammungslinien gemeinsam sind und zeitlich weit voneinander entfernt sind. Beispielsweise ist der Abbau von Glucose (Glykolyse) in praktisch allen Organismen vorhanden.

Was lehren uns molekulare Homologien?

Die logischste Erklärung dafür, warum der Code universell ist, ist ein historischer Unfall. Wie die Sprache in menschlichen Populationen ist der genetische Code willkürlich.

Es gibt keinen Grund, warum der Begriff "Tabelle" verwendet werden sollte, um das physische Objekt der Tabelle zu bezeichnen. Gleiches gilt für alle Begriffe (Haus, Stuhl, Computer usw.).

Wenn wir sehen, dass eine Person ein bestimmtes Wort verwendet, um ein Objekt zu bezeichnen, dann deshalb, weil sie es von einer anderen Person gelernt hat - seinem Vater oder ihrer Mutter. Und diese wiederum haben es von anderen Menschen gelernt. Das heißt, es impliziert einen gemeinsamen Vorfahren.

In ähnlicher Weise gibt es keinen Grund, Valin durch die Reihe von Codons zu codieren, die mit dieser Aminosäure assoziieren.

Sobald die Sprache für die zwanzig Aminosäuren festgelegt war, blieb sie bestehen. Vielleicht aus energetischen Gründen, da jede Abweichung vom Code schädliche Folgen haben könnte.

Künstliche Selektion

Künstliche Selektion ist ein Test für die Leistung des natürlichen Selektionsprozesses. Tatsächlich war die Variation des häuslichen Status in Darwins Theorie von entscheidender Bedeutung, und das erste Kapitel über die Entstehung von Arten ist diesem Phänomen gewidmet.

Die bekanntesten Fälle künstlicher Selektion sind Haustaube und Hunde. Dieser Funktionsprozess durch menschliches Handeln wählt selektiv bestimmte Varianten aus der Bevölkerung aus. So haben menschliche Gesellschaften die Sorten von Nutztieren und Pflanzen produziert, die wir heute sehen.

Beispielsweise können Merkmale wie die Größe der Kuh schnell geändert werden, um unter anderem die Fleischproduktion, die Anzahl der von den Hühnern gelegten Eier und die Milchproduktion zu erhöhen.

Da dieser Prozess schnell abläuft, können wir den Effekt der Auswahl in kurzer Zeit sehen.

Natürliche Selektion in natürlichen Populationen

Obwohl Evolution als ein Prozess betrachtet wird, der Tausende oder in einigen Fällen sogar Millionen von Jahren dauert, können wir bei einigen Arten den Evolutionsprozess in Aktion beobachten.

Antibiotika Resistenz

Ein Fall von medizinischer Bedeutung ist die Entwicklung der Antibiotikaresistenz. Der übermäßige und verantwortungslose Einsatz von Antibiotika hat zu einer Zunahme resistenter Varianten geführt.

Beispielsweise konnten in den 1940er Jahren alle Varianten von Staphylokokken durch die Anwendung des Antibiotikums Penicillin eliminiert werden, das die Zellwandsynthese hemmt.

Heute sind fast 95% der Staphylococcus aureus-Stämme gegen dieses Antibiotikum und andere, deren Struktur ähnlich ist, resistent.

Das gleiche Konzept gilt für die Entwicklung der Resistenz von Schädlingen gegen die Wirkung von Pestiziden.

Die Motte und die industrielle Revolution

Ein weiteres sehr beliebtes Beispiel in der Evolutionsbiologie ist die Biston-Betularia-Motte oder der Birkenschmetterling. Diese Motte ist hinsichtlich ihrer Färbung polymorph. Die menschliche Wirkung der industriellen Revolution führte zu einer raschen Veränderung der Allelfrequenzen der Bevölkerung.

Zuvor war die vorherrschende Farbe bei Motten hell. Mit dem Aufkommen der Revolution erreichte die Verschmutzung ein erstaunlich hohes Niveau und verdunkelte die Rinde der Birken.

Mit dieser Änderung begannen Motten mit dunkleren Farben, ihre Häufigkeit in der Population zu erhöhen, da sie aus Tarnungsgründen weniger auffällig für Vögel waren - ihre wichtigsten Raubtiere.

Menschliche Aktivitäten haben die Auswahl vieler anderer Arten erheblich beeinflusst.

Verweise

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