Evolution Evolution heisst nichts anderes als ‘Entwicklung’ Evolution heisst nichts anderes als...

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Evolution Evolution Evolution heisst nichts anderes als Evolution heisst nichts anderes als Entwicklung Entwicklung Die Biologie befasst sich mit der Die Biologie befasst sich mit der Entstehung Entstehung des Lebens auf der Erde und mit der des Lebens auf der Erde und mit der Entwicklung Entwicklung der Lebewesen. der Lebewesen. Evolution des Lebens und die Entstehung der Evolution des Lebens und die Entstehung der vielen unterschiedlichen vielen unterschiedlichen Arten Arten von Lebewesen von Lebewesen erfordert eine erfordert eine Veränderung des Bauplans Veränderung des Bauplans (DNA), (DNA), diese diese Veränderungen müssen bei der Veränderungen müssen bei der Vererbung Vererbung an die Nachkommen an die Nachkommen weitergegeben werden. weitergegeben werden. Die Wissenschaft befasst sich seit etwa Die Wissenschaft befasst sich seit etwa 150 150 Jahren Jahren mit der mit der Vererbungslehre Vererbungslehre , auch die , auch die Evolutionstheorie Evolutionstheorie , welche die Entstehung , welche die Entstehung verschiedener Arten erklärt, wurde damals von verschiedener Arten erklärt, wurde damals von Charles Darwin Charles Darwin aufgestellt. aufgestellt. Die Evolutionstheorie ist eine Die Evolutionstheorie ist eine wichtige wichtige Grundlage Grundlage der Wissenschaft. Aber viele der Wissenschaft. Aber viele Menschen glauben, dass sie falsch wäre, dass Menschen glauben, dass sie falsch wäre, dass die unglaublich grosse Vielfalt alles die unglaublich grosse Vielfalt alles
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    06-Apr-2016
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  • EvolutionEvolution heisst nichts anderes als EntwicklungDie Biologie befasst sich mit der Entstehung des Lebens auf der Erde und mit der Entwicklung der Lebewesen.Evolution des Lebens und die Entstehung der vielen unterschiedlichen Arten von Lebewesen erfordert eine Vernderung des Bauplans (DNA), diese Vernderungen mssen bei der Vererbung an die Nachkommen weitergegeben werden.Die Wissenschaft befasst sich seit etwa 150 Jahren mit der Vererbungslehre, auch die Evolutionstheorie, welche die Entstehung verschiedener Arten erklrt, wurde damals von Charles Darwin aufgestellt.Die Evolutionstheorie ist eine wichtige Grundlage der Wissenschaft. Aber viele Menschen glauben, dass sie falsch wre, dass die unglaublich grosse Vielfalt alles Lebendigen unmglich nach und nach entstanden sei, sondern dass sie erschaffen wurde, von einer gttlichen Kraft.

  • Gott erweckt Adam zum Leben(Darstellung von Michelangelo 1511)

  • Aus der Frhgeschichte der ErdeUnser Sonnensystem entstand vor etwa 12 Milliarden Jahren.Fr einen langen Zeitraum, bis vor etwa 4,5 Milliarden Jahren, wurde die Erde immer wieder von mchtigen Gesteinsbrocken getroffen, welche die Sonne ebenfalls umkreisten. Die dabei freigesetzte Energie heizte die Oberflche der Erde auf ber 1000 C auf, und es entstanden Gase, welche die Uratmosphre bildeten.Die damalige Uratmosphre bestand zunchst aus Wasserstoff, Methan, Ammoniak und Wasserdampf, vor 3 Milliarden Jahren kamen dann Stickstoff und Kohlendioxid (CO2) hinzu. Doch die Atmosphre enthielt damals noch keinen Sauerstoff.

  • Erstes Leben vor 3,5 Mia. JahrenNachdem das Meteoritenbombardement auf die noch unbelebte, trockene und heisse Erde nachliess, khlte die Erdoberflche langsam ab. Der Wasserdampf in der Uratmosphre kondensierte allmhlich zu flssigem Wasser, es regnete sehr lange Zeit, die Urozeane fllten sich.In dieser mineralstoffreichen Ursuppe entstand vor etwa 3,5 Milliarden Jahren das erste Leben. Da bis jetzt immer noch kein Sauerstoff vorhanden war, lebten die ersten Organismen ohne Sauerstoff, das heisst, sie waren anaerobe Lebewesen.Die anaeroben Bakterien waren rund 1 Milliarde Jahre lang die einzigen Lebewesen auf der Erde.

  • Herkunft des SauerstoffsSauerstoff gab es schon von Anfang an auf der Erde, nur nicht in reiner Form. Er war chemisch an andere Stoffe gebunden, etwa an Kohlenstoff (Kohlendioxid) oder Schwefel (Schwefeldioxid).Vor etwa 2,5 Milliarden Jahren entstanden Lebensformen, die solche Verbindungen aufspalteten und den dabei gebildeten reinen Sauerstoff als Abfallprodukt ausschieden.Dieser Sauerstoff war fr die bisher vorhandenen anaeroben Bakterien ein tdliches Gift. Als das Wasser der Ozeane sich langsam mit Sauerstoff anzureichern begann, zogen sich die Urbakterien zurck. Heute findet man sie nur noch in heissen Quellen (Geysiren) oder am Grund der Ozeane, wo auch heute noch kein reiner Sauerstoff vorhanden ist.Die ltesten, heute noch lebenden Pflanzen sind fadenfrmige Algen, die man beispielsweise in einer Bucht in Australien auf runden Steinen vor der Kste findet. Die Algen haben die Steine gebaut, man nennt die Steine auch Stromatolithen. Das folgende Bild zeigt einen aufgesgten versteinerten Stromatolithen..

  • Herkunft des SauerstoffsDie gesteinsbildenden Algen waren die verbreitetste Lebensform vor etwa 2 Milliarden Jahren. Heute treten sie nur noch vereinzelt auf. Sie waren die ersten Lebewesen, welche Sauerstoff an die Atmosphre abgaben. Algen enthalten grnes Blattgrn (Chlorophyll), welches fr die Sauerstoffproduktion verantwortlich ist. Dabei verbrauchen sie Kohlenstoffdioxid. Dieser Vorgang heisst auch Photosynthese.Smtlicher im Wasser und in der Atmosphre vorhandener Sauerstoff ist also von Lebewesen, von Grnen Pflanzen gebildet worden!

  • Herkunft von EisenerzViele Meteoriten enthalten reines Eisen. Dieses wurde im surehaltigen Urozean aufgelst, die Ursuppe war demnach stark eisenhaltig!Als die Algen anfingen, Sauerstoff ins Wasser abzugeben, reagierte dieser mit dem Eisen, es bildete sich Eisenoxid (Rost). Dieses Eisenoxid sank zum Meeresboden hinunter und lagerte sich dort in Schichten ab. Die Eisenerzlager entstanden als Nebenprodukt des Lebens!Das in den Ozeanen gelste Eisen wurde nach und nach aufgebraucht. Danach erst war es mglich, dass reines Sauerstoffgas aus dem Meer in die Atmosphre aufstieg. Damit war die Grundlage fr das Leben ausserhalb des Wassers gelegt.

  • Das allererste LebenWarum und wie das Leben entstand, ist immer noch ein ganz grosses Geheimnis.Die Wissenschaft verfgt ber Vermutungen und Theorien, aber noch nie ist es gelungen, aus totem Material ein Lebewesen zu schaffen. Es ist noch nicht einmal mglich, ein Lebewesen vom Tod wieder ins Leben zurckzuholen.Im Jahre 1953 fhrte der Amerikaner Stanley Miller ein berhmtes Experiment durch, das einen Hinweis darauf gibt, wie damals unter den Bedingungen der Uratmosphre bestimmte Bausteine fr das Leben htten entstehen knnen. In einem Glasbehlter mischte er die Gase der vermuteten Uratmosphre und simulierte darin mit elektrischen Ladungen Gewitter. Durch diese Urgewitter leitete er Wasserdampf hindurch.Bei dem Versuch bildeten sich tatschlich organische Verbindungen, zum Beispiel Aminosuren (Bausteine der Eiweisse), Fettsuren und Bausteine fr die Nucleinsuren(DNA)!

  • Die AbstammungslehreHaben sich die heute lebenden Arten im Laufe der Zeit nach und nach aus frheren Lebensformen herausgebildet? Das wrde bedeuten, dass auch wir Menschen von Fischen abstammen und unsere allerersten Vorfahren waren Urbakterien. Im Grand Canyon der USA, der grssten Schlucht der Erde, liegen Gesteinsschichten verschiedener Erdzeitalter bereinander. Die lteren Schichten liegen tiefer, die neueren hher. In jeder Schicht sind charakteristische, versteinerte berreste von Lebewesen vorhanden, die Fossilien. In 500 Millionen Jahre alten Schichten findet man viele Gliederfsser, zum Beispiel Trilobiten. In 100-200 Millionen Jahre alten Schichten treten in grosser Vielfalt Ammoniten, Belemniten, Seeigel oder Muscheln auf. Logisch betrachtet heisst dies, dass vor 500 Mio. Jahren andere Tiere lebten als vor 200 Mio. Jahren.

  • AbstammungslehreDie heute ausgestorbene und zu den Gliederfssern gehrende Tierklasse der Trilobiten lebte im Schlamm am Boden von flachen Meeren. Sie wurden bis zu 75cm gro und hatten einen ausgeprgten Rckenpanzer, der in versteinerter Form heute als Fossil gefunden wird. Trilobiten lebten im Palozoikum, dem Erdaltertum, das mit der Periode des Kambrium vor etwa 542 Millionen Jahren begann und mit der Periode des Perm vor 251 Millionen Jahren endete.

  • AbstammungslehreDie Ammoniten gehrten zu einer ausgestorbenen Gruppe von Weichtieren. Sie traten erstmals vor ca. 380 Millionen Jahren auf und starben zusammen mit den Dinosauriern am Ende der Kreidezeit aus. Sie besassen eine spiralfrmige Schale, die hnlich wie beim heute noch lebenden Nautilus (nchste Seite) in Kammern unterteilt war. Durch das Pumpen von Wasser in die Kammern, konnte sich das tintenfischhnliche Tier im Meer auf- und abwrts bewegen.

  • AbstammungslehreBetrachtet man eine geologische Zeittafel, so fllt auf, dass bestimmte Lebensformen erst ab einem bestimmten Erdzeitalter auftreten. Manche Formen treten in bestimmten Perioden massenhaft als Leitfossilien auf, in vielen Fllen verschwinden sie spter wieder. Leitfossilien sind also typische Lebensformen einer Zeitperiode: Trilobiten sind Leitfossil des frhen Erdaltertums, Ammoniten sind Leitfossil des ErdmittelaltersIm Verhltnis zur gesamten erdgeschichtlichen Entwicklung lebt der Mensch erst seit einem kurzen Zeitraum. Er erscheint in der Erdneuzeit in der Periode des Neogen. Vor etwa 6 Millionen Jahren traten die ersten Vorfahren des Menschen auf.

  • AbstammungslehreZu Beginn des 19. Jahrhunderts brach unter den Forschern ein Streit darber aus, warum in einer Gesteinsschicht immer nur ganz bestimmte Arten zu finden sind. Die Anhnger von Georges Cuvier glaubten, dass Arten unvernderlich sind und nach Katastrophen immer wieder neu geschaffen werden. Jean-Baptiste de Lamarck und tienne Geoffroy Saint-Hilaire behaupteten, dass sich neue Arten aus lteren Arten entwickeln. Die Pariser Akademie der Wissenschaften entschied 1830 den Streit gegen die Abstammungslehre, weil Lamarck damals noch keine Beweise vorlegen konnten.

  • Abstammungslehre BeweiseDie Pariser Akademie entschied zwar gegen die Abstammungslehre, aber seither fand man immer mehr Beweise, welche diese Theorie untersttzen. Der Quastenflosser gilt beispielsweise als wichtiger Hinweis darauf, dass sich aus den Fischen spter Landbewohner entwickelt haben. Der Urvogel Archaeopteryx gilt als stammesgeschichtliches Bindeglied zwischen den Reptilien und den Vgeln. Quastenflosser stehen zwischen Fischen und Amphibien, Archaeopteryx steht zwischen Reptilien und Vgeln. Beide stellen einen bergang dar, deshalb bezeichnet man sie als Brckentiere (Beweis).

  • Abstammungslehre BeweiseNahe Verwandtschaft erkennt man in der Tierwelt oft an hnlichkeiten. Die hnlich aufgebauten Gliedmassen der Wirbeltiere beruhen auf dem gleichen Grundplan. Warum? Weil alle Landwirbeltiere von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen . Eine solche hnlichkeit wird als homolog bezeichnet. Die homologen Gliedmassen, die homologen Organe und teilweise auch das homologe Verhalten der Wirbeltiere dienen heute als Beweis fr Lamarcks Abstammungslehre.

  • Abstammungslehre BeweiseEs kann aber auch vorkommen, dass sich Organe von nicht miteinander verwandten Tierarten stark hneln. Die wie der Maulwurf im Boden lebende Maulwurfsgrille besitzt ein Graborgan, das dem des Maulwurfs hnelt. Man bezeichnet eine solche hnlichkeit als analog. Bei der Anpassung an den Lebensraum unter der Erde entwickelte sich beim Maulwurf wie bei der Maulwurfsgrille eine sehr hnliche Lsung, obwohl die beiden Tierarten vollkommen verschiedene Grundbauplne haben. Dieses Phnomen nennt man auch Konvergenz, parallel entstandene hnliche Merkmale werden als konvergente Merkmale bezeichnet.Analoge hnlichkeiten knnen nicht als Beweis fr die Abstammungslehre herangezogen werden.

  • Abstammungslehre BeweiseAlle Lebewesen enthalten als Erbanlage eine DNS, die sich nur in der Anordnung ihrer organischen Basen unterscheidet. Die Reihenfolge und die Anordnung der organischen Basen bestimmt die Art der vorliegenden Informationen im Erbmaterial. Teilabschnitte der DNS heissen Gene. Alle Lebewesen bersetzen die genetisch vorliegenden Informationen gleich, sie bentzen die gleiche genetische Codierung in ihrer DNS. Dies ist ein Beweis dafr, dass alle Lebewesen der Erde miteinander verwandt sind.

  • Abstammungslehre BeweiseJeder Wirbeltierembryo entwickelt kurzzeitig eine Kiemen- und eine Schwanzanlage. Die Entwicklungsgeschichte eines Lebewesens ist in seiner DNS enthalten. Das nchste Bild zeigt jeweils drei verschiedene Entwicklungsstadien bei der Keimesentwicklung von Embryonen bei verschiedenen Wirbeltieren. Interessant ist vor allem die hohe bereinstimmung der Gestaltformen im ersten Stadium. Im ersten Stadium besitzen alle fnf Embryonen eine Kiemenbogenanlage, aber nur beim Fisch entwickeln sich daraus die Kiemen.Die bereinstimmende Embryonalentwicklung wird als Beweis fr die Abstammungslehre gewertet.

  • Abstammungslehre BeweiseJe enger die Verwandtschaft zweier Lebewesen ist, desto hnlicher sind ihre (Blut-)Eiweisse.Wenn man einem Kaninchen menschliches Blutserum einspritzt, so bilden sich beim Kaninchen Antikrper (Abwehrstoffe) gegen das artfremde Eiweiss. Aus dem Blut des Kaninchens lsst sich nun ein Testserum gewinnen, das mit Menschenblut vollstndig reagiert, mit Affenblut teilweise, mit Rinderblut wenig und mit Vogelblut gar nicht reagiert.Je strker also diese Serumreaktion ausfllt, desto enger ist das Tier mit dem Menschen verwandt. Diese Serumreaktionen sind deutliche Beweise fr die Abstammungslehre.

  • EvolutionstheorieJean Baptiste de Lamarck nahm noch an, dass ein Lebewesen eine Eigenschaft, die es whrend seines Lebens erwirbt, auf seine Nachkommen vererben kann. Er glaubte, dass die Giraffen durch dauerndes Strecken der Hlse whrend ihres Lebens lngere Hlse bekommen hatten und diese erworbene Eigenschaft dann ihren Nachkommen vererbten. Im Laufe der Zeit htten sich so - nach Lamarcks Theorie - aus kurzhalsigen Urgiraffen langhalsige Tiere entwickelt.Heute ist klar, dass Lamarck falsch lag mit der Ansicht, Lebewesen wrden im Laufe ihres Lebens neue Eigenschaften erwerben und diese dann vererben.(Aber, nicht verwechseln: Lamarck hat die Abstammung der Lebewesen richtig erkannt!)

  • EvolutionstheorieNach der Theorie von Charles Darwin gab es frher manchmal zufllig einige Exemplare langhalsiger Giraffen. Eine Giraffe mit einem etwas lngeren Hals konnte beispielsweise durch eine Mutation, durch eine zufllige nderung im Erbgut bei der Fortpflanzung entstehen. Die langhalsigen Giraffen kamen besser an das Laub der Bume. Sie erreichten damit einen Vorteil, sie lebten lnger, und sie konnten sich besser vermehren. Die kurzhalsigen Giraffen starben nach und nach aus. Diese Auslese, die durch die Anforderung der Umwelt verursacht wird, nennt man Selektion.

  • Evolution des PferdesNach der darwinschen Evolutionstheorie sind die heutigen Pferde im Laufe der Zeit aus kleineren Vorfahren entstanden. Das Urpferdchen lebte vor etwa 50 Millionen Jahren in den Wldern Nordamerikas. Es war kaum grsser als eine heutige Hauskatze und hatte ursprnglich an den Vorderbeinen vier Zehen. Durch das Spreizen der Zehen versank das Urpferdchen nicht im weichen Waldboden. Die niedrigen, vierhckrigen Backenzhne waren zum Zerquetschen der weichen Nahrung gut geeignet.

  • Evolution des PferdesIm Laufe der Zeit breiteten sich auf der Erde die Steppenlandschaften immer mehr aus. Beim Pferd entwickelte sich allmhlich aus der Mittelzehe ein Huf und die Grsse des Tieres nahm zu. Aus dem laubfressenden Waldpferdchen, das sich flink vor Feinden verstecken konnte, wurde allmhlich ein grasfressendes Steppenpferd, gross und schnell, das sich mit Flucht vor Feinden in Sicherheit bringt. Die heutigen Pferde gehen nur noch auf einer Zehe, der Huf hat sich aus dem ursprnglichen Zehennagel entwickelt.

  • Evolution FaktorenMutation und Selektion sind Voraussetzung fr die Evolution. Selektionsdruck geht meist von sich verndernden Umweltbedingungen aus.Ein weiterer wichtiger Faktor zur Entstehung von Arten ist die geographische Trennung zwischen den Lebewesen. Erst wenn sich neu entstandene Arten (z. B. langhalsige Giraffen) durch Isolation lngere Zeit nicht mehr mit den alten Arten (z. B. kurzhalsige Giraffen) paaren, kann sich eine neue Art festigen. So sind die Beuteltiere Australiens (z.B. Knguru, Koala oder Beutelwolf) erhalten geblieben. Australien ist im Laufe der erdgeschichtlichen Entwicklung durch ein Auseinanderdriften der Kontinente entstanden.

  • Evolution FaktorenDie Tarnung durch Nachahmung der Umgebung nennt man im Tier- und Pflanzenreich Mimese. Sie ist in der Natur weit verbreitet. Nach Darwins Theorie, haben diejenigen Vorfahren des Gartenbaumlufers (siehe Bild) berlebt, die die beste Tarnung besassen, denn sie wurden am wenigsten gefressen und hatten einen Selektionsvorteil.

  • Evolution FaktorenManche Lebewesen setzen die Mglichkeiten der Evolution kreativ ein, indem sie durch Mimikry andere Arten nachahmen und tuschen. Die Blte der Orchidee Fliegenragwurz ahmt beispielsweise die Form und das Aussehen einer weiblichen Fliege nach. Durch das Aussehen der Blten werden mnnliche Fliegen angelockt, die eine Begattung mit dem vermeintlichen Weibchen versuchen. Durch diesen Tuschungsversuch bertragen die mnnlichen Fliegen die Pollenpakete von Blte zu Blte und sichern so die Fortpflanzung der Fliegenragwurz.Selbstverstndlich ist keine Absicht zur Tuschung vorhanden, vielmehr hat sich fr die Orchidee diese besondere Bltenform einfach bewhrt.

  • Evolution FaktorenIm Laufe der Evolutionsgeschichte gab es immer wieder ein Aussterben von Tierarten oder ganzer Tierklassen durch natrliche Selektion. Die Sbelzahntiger lebten bis vor etwa 10000 Jahren in Nordamerika und Europa. Sie hatten messerscharfe, bis zu 18cm lange, aus dem Maul herausragende Fangzhne. Das Verschwinden der Sbelzahntiger fiel in eine Epoche, in der viele grosse Sugetierarten ausstarben. Starb der Ruber zusammen mit seinen bevorzugten Beutetieren aus?Die zu den Elefanten gehrenden Mammuts lebten bis vor etwa 11000 Jahren. Sie besassen bis zu 5 Meter lange Stosszhne und erreichten eine Hhe von mehr als 4 Meter. Sie waren in den kalten Klimazonen des Nordens weit verbreitet. Fr die damaligen Steinzeitmenschen dienten die Stosszhne zur Werkzeugherstellung, aus der sehr dicken Haut und dem dichten Fell fertigten sie Kleidung und das Fleisch stellte eine wichtige Nahrungsquelle dar. Hat der Mensch zuviele von ihnen gejagt?

  • Evolution FaktorenIn der Neuzeit ist vor allem der Mensch fr das weit verbreitete Ausrotten von Tierarten verantwortlich. Einzelne Arten hat der Mensch durch zu intensive Jagd zum Verschwinden gebracht.Aber der Mensch verndert auf der ganzen Welt die Lebensbedingungen schneller als sich die anderen Lebewesen darauf einstellen knnten.Der grsste Teil aller vom Menschen verschuldeten Aussterben geschieht so durch Zerstrung von Lebensgrundlagen.

  • Zerstrerische Nutzung von natrlichen Ressourcen