Evolution

 

Als Evolution bezeichnet man die kontinuierliche Entwicklung der Lebensformen in der Natur.

Die Fortpflanzung von Lebewesen ist Beitrag zum Genpool (Gesamtheit aller Gene einer Art) der nächsten Generation. Durch fittere, also besser angepasste und damit in der Fortpflanzung erfolgreichere Individuen werden Gene weitervererbt, die sich in den folgenden Generationen wiederfinden. 
Der individuelle Genotyp (Gesamtheit aller Gene eines Organismus) bestimmt phänotypische und ethologische Unterschiede zwischen Lebewesen.

Beispiele: Ein ethologischer Unterschied kann sein, dass ein Bär wasserscheu ist, während ein anderer Artgenosse am Tag vier Stunden im Wasser bleibt. Phänotypische Unterschiede sind unter anderen Felllänge, Krallenlänge, Muskulatur usw.

Diese Unterschiede sind wichtig für das Überleben und die Fortpflanzung einzelner Individuen. Deshalb verbreiten sich nur die Gene weiter, dessen Vehikel (Organismus/Lebewesen) am besten an die Umgebung angepasst ist. Dadurch verschwinden einige unnütze Gene aus dem Genpool, die zu keinem Vorteil in Bezug auf Überleben und Fortpflanzen führen (Selektion). Gene, durch die Vorteile im Konkurrenzkampf entstehen, werden von der natürlichen aber auch sexuellen oder parentalen Selektion bevorzugt und von den Überlebenden an die nächste Generation weitergegeben. Mutationen und Rekombination der Gene sorgen für neue Eigenschaften der Lebewesen, da Lebewesen der Tochtergeneration sich der Elterngeneration ähneln, jedoch nicht identisch sind (Rekombination durch Paarung und Mutation durch Mutagene).

Genetische Aktivitäten und die Umwelt (Selektionsdruck) sind also die zwei wichtigsten Einflussfaktoren für den evolutionären Wandel.

Alle Lebewesen haben einen gemeinsamen Vorfahren.
Unser Genom (im Chromosomensatz gespeicherte Erbanlage) ist zu über 95% identisch mit dem der Schimpansen (Pan troglodytes), da dieser und wir (Homo sapiens) den nächsten gemeinsamen Vorfahren haben.

Wie kommt es also, dass wir und der Schimpanse sich in so vielen Dingen Unterscheiden?

Dazu müssen wir ersteinmal verstehen, dass bis zu 97% des Genom sich im Intron befindet, dem nicht codierten Bereich, welcher nicht der Proteinbildung dient und ist somit für den späteren Körperbau des Organismus nicht relevant. 

Ein weiterer Grund ist etwas komplizierter, sollte aber dennoch erläutert werden: 
Gen A für X beim Menschen ist nicht unbedingt Gen A für X beim Schimpansen. (A,B=dessen phänotypische Auswirkung, X,Y=Situation/Verhalten/etc.).
Gen A „für“ X, kann auch Gen B „für“ Y sein. Wenn z.B. Gen A dafür sorgt, dass eine Tierart nicht auf Grund von Austrocknung stirbt, so muss es nichts über das Gen aussagen. Es könnte sich um eine zufällige Korrelation handeln, denn Gen A könnte das Verhalten bestimmen, was gegen das Austrocknen wirkt, andererseits könnte es (Gen A) aber auch phänotypische Merkmale, wie z. B. für eine dickere Hautmembran oder inaktiviere Harnblase codieren, was auch vor der Austrocknung schützt. In einer anderen Tierart, die keiner Austrocknung als Existenzangst mehr gegenübersteht (da es sich evolviert hat), wird dieses dennoch vorhandene Gen (A) in Bezug auf die phänotypischen Auswirkung sinnlos und wird selektiert (, oder in den nicht codierten Intron-Bereich verschoben). Soetwas kann viele Gründe haben, z. B. ein Outlaw-Gen, oder die natürliche/künstliche Auslese.
Anstelle von Gen A „für“ X wird es ein Gen für etwas anderes (z. B. Gen A „für“ Y), oder aber es wird durch eine Deletion, Autosom-Mutation oder eine andere Mutationsart zu einem Gen B „für“ X, weil sich die Umweltbedingungen (und damit der Selektionsdruck) geändert haben. In den letzten beiden Fällen wären es Mutationen, die einem Organismus, der Art (oder gar sich selbst) einen Vorteil verschafft haben. Zu erwähnen ist, dass solche Fälle aber Ausnahmen sind, denn Mutationen wirken sich häufig negativ aus.
Fazit ist: Übereinstimmende Gene müssen nicht für genau eine bestimmte Sache codieren, selbst wenn die Basenfolge genau gleich ist.
Für eine einfache Mutation benötigt man bloß sieben Mutagene. Zu Mutagenen zählen:

  • Akridinfarbstoffe
  • Basenanaloga
  • Bromuracil
  • Chemikalien
  • energiereiche (UV-)Strahlen
  • Industrieabgase
  • Klimafaktoren
  • physikalische Einwirkungen
  • radioaktive Strahlung
  • Fehler in der Replikation der DNA
  • Röntgenstrahlen
  • salpetrige Säure
  • Teerstoffe

Gäbe es keine Enzyme, die die allermeisten genetischen Schäden sofort beheben würden, wäre Leben unmöglich, denn unsere DNA mutiert die ganze Zeit. In der Embryogenese, (also während der Ontogenese) reicht eine Mutation (selbst eine Punktmutation, die sich nur auf eine einzelne Base auswirkt) aus, um schwerste bis zu tödliche Schäden als Folge zu tragen. Dies gilt bei den sogenannten Struktur-Genen und Hox-Genen. Wir Menschen besitzen 13 Hox-Gene, welche ein Gencluster in der Morphogenese, d.h. Entstehung der Form darstellen. Hierbei soll klar werden, wie leicht sich durch die ontogenetischen Mutationen, die ganze Morphogenese (und damit der Körperbau der zukünftigen Nachkommen) verändern werden kann.
Beste Beispiele sind Mosaikformen, die z.B. eine neue Fortbewegungsmöglichkeit erworben oder verloren haben. Die bekannteste solche Mosaikform unter dem Taxon: Australopithecus afarensis, wurde getauft als Lucy. Sie ist das vollständigste Fossil dieser Art, die die Bipedie (den aufrechten Gang) zumindest als echte Alternative in die Familie der Primaten eingeführt hat. Lucy ist höchstwahrscheinlich unsere direkten Vorfahrin oder zumindest ein sehr naher Verwandter von diesen. Die direkten Vorfahren der Schimpansen, wurden hingegen noch nicht als Fossil gefunden, da im nassen Laub keine Fossilien entstehen können, bzw. die Fossilisation hier noch viel unwahrscheinlicher wird. Das ist der Grund wieso wir in Laub- und Regenwäldern etc. so gut wie keine Fossilien finden und somit nur sehr wenige Fossilien von unseren verwandten Menschenaffen (Hominidae) und deren Urahnen besitzen.

Seit den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts herrscht eine genozentristische Ansicht auf die Evolution vor. Diese besagt folgendes: Nicht die Konkurrenz zwischen Individuen, die aufgrund ihrer Allele besonders gut angepasst sind, ist ausschlaggebend, sondern die Konkurrenz zwischen Allelen, d.h. Ausprägungen von Genen, die mithilfe der Körper überleben, die sie zu diesem Zweck bilden. Die Idee dahinter ist: Die Fortpflanzung ist offensichtlich vorteilhaft für die Allele, nicht jedoch für die Individuen. Da das Überleben der Individuen erst eine Evolution der Allele erlaubt, ist der Beitrag zum Genpool der nächsten Generation durch fittere Individuen für die Allele von großer Interesse; nicht für die Individuen selbst.

 

Vgl: Literatur und Quellen:

 

  • Rolf Knippers (1997). Molekulare Genetik, Thieme, ISBN 3-13-477007-5: Mutationen sind vererbbare Veränderungen der genetischen Information.
  • Douglas J. Futuyma: Evolutionsbiologie, Birkhäuser, Basel - Boston - Berlin 1990, S. 105.
  • 1982: Der erweiterte Phänotyp: Der lange Arm der Gene. Spektrum, Akad. Verl., Heidelberg 2010 (Originaltitel: The Extended Phenotype: The Gene as the Unit of Selection, übersetzt von Wolfgang Mayer), ISBN 978-3-8274-2706-9.
  • 2004: Geschichten vom Ursprung des Lebens: Eine Zeitreise auf Darwins Spuren. Ullstein, Berlin 2008 (Originaltitel: The Ancestor's Tale: Pilgrimage to the Dawn of Life, übersetzt von Sebastian Vogel), ISBN 978-3-550-08748-6.
  • Doolittle, W. Ford (February 2000). Uprooting the Tree of Life (PDF). Scientific American (Stuttgart: Georg von Holtzbrinck Publishing Group) 282 (2): 90–95.doi:10.1038/scientificamerican0200-90. ISSN 0036-8733.PMID 10710791. Archived from the original (PDF) on 2006-09-07. Retrieved 2015-04-05.
  • Glansdorff, Nicolas; Ying Xu; Labedan, Bernard (July 9, 2008). The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct (London: BioMed Central) 3: 29.doi:10.1186/1745-6150-3-29. ISSN 1745-6150.PMC 2478661. PMID 18613974.
  • Darwin, Charles (1859). On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or the Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life (1st ed.). London: John Murray.LCCN 06017473. OCLC 741260650.
  • Varki, Ajit; Altheide, Tasha K. (December 2005). Comparing the human and chimpanzee genomes: searching for needles in a haystack. Genome Research (Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory Press) 15 (12): 1746–1758. doi:10.1101/gr.3737405. ISSN 1088-9051.PMID 16339373.

 

 

 

 

 

Autor: KATALYSE Institut

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