Evolution
Was bedeutet Evolution eigentlich und wie funktioniert sie? All das erklären wir dir hier und in unserem Video !
Was ist Evolution?
Die Evolution ist der Vorgang, bei dem sich die genetischen, also vererbbaren, Merkmale einer Population über einen großen Zeitraum hinweg verändern. Die Veränderungen finden bei den Lebewesen dabei von Generation zu Generation statt. Wir Menschen haben zum Beispiel über Millionen von Jahren hinweg einen aufrechten Gang entwickelt.
Die biologische Evolution funktioniert so:
- Merkmale werden über die Gene an die Nachkommen weitergegeben.
- Durch Vorgänge wie Mutationen werden die Gene leicht verändert. Das kann einen Einfluss auf das Erscheinungsbild der Nachkommen haben. Über einen langen Zeitraum finden viele solcher kleinen Veränderungen statt.
- Zusätzlich wird der Genpool, also die Gesamtheit aller Gene in einer Population, durch Vorgänge wie Selektion und Gendrift verändert. Dabei überleben nämlich entweder nur ganz bestimmte oder zufällige Individuen. So können nur bestimmte Gene an die Nachkommen weitergegeben werden.
- Durch die Veränderung der Gene und des Genpools verändern sich Arten über die Zeit und es können sogar neue Arten entstehen.
Wichtig: Evolution ist niemals abgeschlossen. Sie findet auch heute noch statt.
Die Evolution ist in der Biologie die genetische und daraus resultierende phänotypische, also sichtbare, Veränderung von Lebewesen. Die Veränderung findet von Generation zu Generation statt. Das Wort stammt vom Lateinischen ‚evolvere‚ ab und bedeutet ‚entwickeln‘.
Evolution: Überblick und Geschichte
Wichtige Wissenschaftler, die den Vorgang der Evolution erkannten oder bei seiner Aufklärung halfen, waren:
- Charles Darwin („The Origin of Species“): Der Naturforscher erkannte erstmals die Bedeutung der Vielfalt (Variabilität ) und Auslese durch die Umwelt (natürliche Selektion ). Die Kombination aus beidem ermöglicht evolutionäre Entwicklungen.
- Gregor Mendel: Der Mönch stellte Vererbungsregeln — die sogenannten Mendelschen Regeln — auf. Sie erklären, wie Merkmalsausprägungen an Nachkommen vererbt werden können. Das war Darwin noch nicht bewusst.
- Oswald Avery: Der Mediziner erkannte die DNA als Träger unserer Erbinformationen. Bald darauf wurde auch ihre Struktur identifiziert.
Aus diesen und weiteren Erkenntnissen zahlreicher Fachrichtungen (u.a. Genetik, Biochemie, Ökologie) entwickelte sich die heute am besten begründete Evolutionstheorie: die synthetische Evolutionstheorie .
Evolutionsfaktoren
Die Evolutionsfaktoren sind eine Art Motor bzw. Triebkraft der Evolution. Für die Veränderung von Organismen sind dabei vor allem fünf Prozesse verantwortlich. Das Zusammenspiel der Prozesse verändert die genetische Struktur einer Population und ermöglicht so evolutionäre Veränderungen.
Die fünf Evolutionsfaktoren sind:
- Mutation : Sie verändert das genetische Material (Gene ) und erfolgt zufällig.
- Rekombination : Sie sorgt für eine Neukombination der Gene und erfolgt ebenfalls zufällig. Zusammen mit der Mutation erhöht sie die genetische Vielfalt (Variabilität ) einer Population.
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Selektion
: Sie führt zu einer gerichteten Auslese von Merkmalen der Individuen. Anhand ihrer Angepasstheit an die Umwelt, werden die Individuen einer Art also sozusagen aussortiert. - Gendrift : Er bewirkt eine zufällige Änderung im Genpool einer Population, zum Beispiel durch Vulkanausbrüche oder Überschwemmungen. Dadurch können sich nur noch die überlebenden Individuen fortpflanzen und ihre Gene weitergeben.
- Isolation : Sie sorgt für die Auftrennung einer Population in Teilpopulationen. Es sind dann nur noch bestimmte Gene vorhanden. Durch Mutationen und Rekombination der verbleibenden Individuen kann es zur Bildung neuer Arten kommen.
Wichtig: Die Evolutionsfaktoren wirken gleichzeitig, nicht getrennt voneinander. Eine Population kann beispielsweise durch eine Überschwemmung einige Individuen verlieren (Gendrift) und zusätzlich aufgespalten werden (Isolation).
In unserem Video zu den Evolutionsfaktoren findest du genauere Informationen und zahlreiche Beispiele die fünf Arten und ihr Zusammenspiel, also schau vorbei!
Evolutionsbelege
Die Evolution ist ein langsamer, allmählich ablaufender Prozess. Du kannst ihn weder direkt beobachten noch experimentell beweisen. Aber es gibt einige Belege für die Evolution von Lebewesen. Sie dienen uns als Hinweise für die ablaufenden Prozesse. Es gibt unter anderem Folgende:
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Homologien
: Merkmale, die auf eine Verwandtschaft von zwei Lebewesen hindeuten; Verschiedene, verwandte Tierarten besitzen einen gemeinsamen Grundbauplan.
Beispiel: Vorderextremitäten bestimmter Wirbeltiere, z. B. Vögel und Menschen -
Analogien
: Merkmale mit gleicher Funktion; ohne gemeinsamen Ursprung; Der Grund für die Ähnlichkeit ist eine Anpassung an gleiche Umweltbedingungen.
Beispiel: Gliedmaßen von Maulwurf und Maulwurfsgrille; Flügel bei Vögeln und Insekten -
Fossilienfunde: Überreste von Lebewesen aus früheren Erdepochen; Eine Auswertung der Funde zeigt, dass sich die Tier- und Pflanzenarten im Laufe der Erdgeschichte verändert haben.
Beispiel: Londoner Exemplar des Archaeopteryx -
Brückentiere
: auch ‚Mosaikformen‘; Tiere, die die Merkmale zweier Tiergruppen vereinen gelten als Übergangsformen zwischen zwei Entwicklungsschritten.
Beispiel: Archaeopteryx (Reptilien- und Vogelmerkmale) -
Rudimente
: Im Verlauf der Evolution zurückgebildete Organe und Strukturen weisen auf ursprüngliche Merkmale hin.
Beispiel: Weisheitszähne beim Menschen -
Atavismen
: Wieder auftretende Merkmale bei einzelnen Individuen, die im Verlauf der Evolution reduziert oder verschwunden waren
Beispiel: Extrem starke Körperbehaarung beim Menschen („Fellbildung“) -
Embryonalentwicklung: Frühe Stadien in der Embryonalentwicklung von verwandten Lebewesen sind sich ähnlicher als die Individuen im Erwachsenenalter (Biogenetische Grundregel).
Beispiel: Menschen- und Affen-Embryonen bilden einen Schwanzansatz aus, der sich beim Menschen und einigen Affen allerdings vor der Geburt wieder zurückbildet.
Hättest du gedacht, dass es sich bei den menschlichen Zähnen und den Schuppen von Haien um homologe Organe handelt? Das und noch viel mehr spannende Beispiele erklären wir dir in unserem extra Video dazu!
Evolution neuer Arten
Durch die Auftrennung einer Population in mindestens zwei Teilpopulationen können neue Arten entstehen. Du unterscheidest vor allem zwei Wege der Artbildung:
Bei der allopatrischen Artbildung erfolgt die Aufspaltung der Ursprungspopulation durch eine räumliche Trennung. Hierfür kann eine geographische Barriere, wie ein Fluss oder ein Gebirge, verantwortlich sein.
Bei der sympatrischen Artbildung findet hingegen keine Trennung durch eine geographische Barriere statt. Das bedeutet, dass die Ursprungsart und die neu entstehende Art in einem Gebiet leben. So eine Artbildung findet beispielsweise dann statt, wenn nicht genügend Nahrung vorhanden ist und einige Individuen sich auf eine neue ökologische Nische spezialisieren.
Schau dir unser separates Video zur Artbildung an, um mehr über beiden Wege zu erfahren und ein paar Beispiele für Artbildungen kennenzulernen!
Evolution des Menschen
Vor ungefähr 6 Millionen Jahren begann in Afrika die Entstehung des Menschen. Vom Vormensch zum heutigen modernen Menschen — dem Homo sapiens — war es ein weiter Weg. In unserem Video zur Evolution des Menschen zeigen wir dir viele unserer interessanten und außergewöhnlichen Vorfahren. Schau also direkt vorbei!
