Das 19. Jahrhundert war eine Zeit bahnbrechender wissenschaftlicher Entdeckungen, die viele frühere Theorien über den Ursprung der Erde und der Menschheit auf den Kopf stellten. Im Jahr 1855, Alfred Russell Wallace veröffentlichte seinen Vorschlag einer Evolutionstheorie durch natürliche Auslese, gefolgt von Charles Darwins 1859 veröffentlichtem Werk Zur Entstehung der Arten.
In jahrelanger Arbeit wurden überzeugende Beweise gesammelt, die zu einer breiten Akzeptanz der Evolutionstheorie von Gelehrten auf der ganzen Welt.
Darwins Evolutionstheorie
Der Naturforscher Charles Darwin verbrachte Jahre damit, die Beweise der Evolution zu analysieren, bevor er seine Ergebnisse veröffentlichte. Seine Theorie wurde stark von gleichgesinnten Gelehrten der Zeit beeinflusst, insbesondere Alfred Russell Wallace, James Hutton, Thomas Malthus und Charles Lyell.
Nach der Evolutionstheorie verändern sich Organismen und passen sich ihrer Umwelt an, als Folge von vererbten körperlichen und Verhaltensmerkmalen, die von den Eltern an die Nachkommen weitergegeben werden.
Darwins Definition der Evolution konzentrierte sich auf die Idee des langsamen und allmählichen Wandels über wiederholte Generationen, die er „Abstieg mit Umbau.“ Er schlug vor, dass der Mechanismus der Evolution die natürliche Selektion sei. Darwins Beobachtungen führten zu dem Schluss, dass Merkmalsvariationen innerhalb einer Population bestimmten lebenden Organismen einen Wettbewerbsvorteil für das Überleben und die Fortpflanzung verschaffen.
Was ist evolutionäre Evidenz?
Die Beweise für die Definition der Evolution stützen sich stark auf die biogeographischen Studien von Wallace im Amazonas-Regenwald und Darwins Beobachtungen auf den unberührten Galapagos-Inseln. Beide Forscher definierten evolutionäre Beweise als Beweis für eine Verbindung zwischen lebenden Organismen und ihrem gemeinsamen Vorfahren.
Spannende Entdeckungen auf den Galapagos-Inseln lieferten Darwin eine solide Grundlage, um die Idee der Evolution und der natürlichen Auslese voranzutreiben. Darwin bemerkte zum Beispiel verschiedene Schnabelvariationen innerhalb der natürlichen Population von Galapagos-Finken und erkannte später die Bedeutung seiner Ergebnisse. Darwin erkannte, dass die verschiedenen Finkenarten von einer südamerikanischen Art abstammen, die auf die Galapagos eingewandert war.
Darwins Schlussfolgerungen wurden durch aktuelle Studien der Klimatologen Peter und Rosemary Grant bestätigt. Die Grants reisten zu den Galapagos-Inseln und dokumentierten, wie Temperaturänderungen die Nahrungsversorgung veränderten. Infolgedessen starben einige Arten aus, während andere überlebten, dank besonderer Merkmalsvariationen in der Population, wie z. B. langer Sondierungsschnäbel, um Insekten zu erreichen.
Was ist natürliche Selektion?
Natürliche Selektion führt zum Überleben des Stärksten, was bedeutet, dass besser angepasste Organismen weniger angepasste Arten verdrängen. Beispiele für Selektionsdruck sind:
- Menge der verfügbaren Nahrung
- Schutz
- Klimawandel
- Anzahl der Raubtiere
Vererbte Veränderungen häufen sich an und können zur Entstehung einer neuen Art führen. Darwin argumentierte, dass alle Lebewesen über Millionen von Jahren von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen.
Elf Gründe, warum Evolution real ist
1. Fossile Beweise
Paläoanthropologen haben die Geschichte der menschlichen Evolution verfolgt, indem sie versteinerte Knochen analysiert haben, die zeigen, wie sich die Gehirngröße und das physische Erscheinungsbild langsam veränderten. Laut dem Smithsonian National Museum of Natural History sind Homo sapiens (moderne Menschen) Primaten eng mit den Menschenaffen Afrikas verwandt und haben einen gemeinsamen Vorfahren, der vor etwa 6 bis 8 Millionen Jahren existierte vor.
Fossile Aufzeichnungen können Organismen aus bestimmten Zeiträumen datieren und die Entwicklung verschiedener Arten von einem gemeinsamen Vorfahren zeigen. Fossilienaufzeichnungen werden oft mit bekannten Fakten über die Geologie des Gebietes verglichen, in dem sich die Fossilien befanden.
2. Entdeckung der Arten der Vorfahren
Darwins Fossilienjagd-Trekking lieferte erhebliche Beweise für die Evolution und die Existenz ausgestorbener Vorfahren. Bei seiner Erkundung Südamerikas fand Darwin Überreste einer ausgestorbenen Pferdeart.
Die Vorfahren der modernen amerikanischen Pferde waren kleine Weidetiere mit Zehen an den Füßen, die einen gemeinsamen Vorfahren mit einem Nashorn teilten. Anpassungen über Millionen von Jahren umfassten flache Zähne zum Graskauen, vergrößerte Hufe und Hufe, um schnell vor Raubtieren zu rennen.
Übergangsfossilien können fehlende Glieder in der Evolutionskette aufdecken. Zum Beispiel zeigt die Entdeckung der Gattung Tiktaalik möglicherweise die Evolution von Fischen zu Landtieren mit vier Gliedmaßen. Der angestammte Tikaalik ist nicht nur eine Übergangsart mit Kiemen, sondern auch ein Beispiel für Mosaik-Evolution, was bedeutet, dass sich seine Körperteile bei der Anpassung vom Wasser an das Land unterschiedlich schnell entwickelt haben.
3. Steigende Komplexität von Pflanzen
Gras, Bäume und mächtige Eichen entwickelten sich aus einer Art von Grünalgen und Moosen, die sich vor etwa 410 Millionen Jahren an Land angepasst haben. Fossile Sporen deuten darauf hin, dass sich primitive Algen an die trockene Luft angepasst haben, indem sie eine schützende Kutikula für die Pflanze und die Sporen entwickelten.
Schließlich entwickelten Landpflanzen ein Gefäßsystem und Flavonoidpigmente zum UV-Schutz vor der Sonne. Der reproduktive Lebenszyklus in vielzelligen Pflanzen und Pilzen wurde komplexer.
4. Ähnlich Anatomische Merkmale
Die Evolutionstheorie wird durch die Existenz von homologe Strukturen, bei denen es sich um gemeinsame körperliche Merkmale mehrerer Arten handelt, die zeigen, dass sie von einem gemeinsamen Vorfahren abstammen.
Fast alle Tiere mit Gliedmaßen haben die gleiche Struktur, was auf gemeinsame Merkmale hindeutet, bevor sie sich von einem gemeinsamen Vorfahren unterscheiden. In ähnlicher Weise beginnen Insekten alle mit einem Bauch, sechs Beinen und Fühlern, unterscheiden sich jedoch von dort in eine große Anzahl von Arten.
5. Kiemen in menschlichen Embryonen
Embryologie bietet starke Beweise für die Evolutionstheorie. Die embryonale Struktur, die lebende Organismen teilen, ist zwischen den Arten, die auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen, praktisch identisch.
Zum Beispiel haben Embryonen von Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, kiemenartige Strukturen im Nacken, die mit Fischkiemen homolog sind. Bestimmte Merkmale der Vorfahren, wie Kiemen bei einem embryonalen Huhn, entwickeln sich jedoch nicht zu einem tatsächlichen Organ oder Anhängsel.
Die Embryologie bietet starke Beweise für die Evolutionstheorie. Die embryonale Struktur, die lebende Organismen teilen, ist zwischen den Arten, die auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen, praktisch identisch.
Zum Beispiel haben Embryonen von Wirbeltieren, einschließlich des Menschen, kiemenartige Strukturen im Nacken, die mit Fischkiemen homolog sind. Bestimmte Merkmale der Vorfahren, wie Kiemen bei einem embryonalen Huhn, entwickeln sich jedoch nicht zu einem tatsächlichen Organ oder Anhängsel.
6. Seltsame rudimentäre Strukturen
Überbleibselstrukturen sind evolutionäre Überbleibsel, die einem gemeinsamen Vorfahren gedient haben. Zum Beispiel haben menschliche Embryonen in den frühen Entwicklungsstadien einen Schwanz. Der Schwanz wird zu einem nicht zu unterscheidenden Steißbein, da ein Schwanz beim Menschen keinen nützlichen Zweck erfüllen würde. Schwänze bei anderen Tieren helfen ihnen mit verschiedenen Funktionen wie Gleichgewicht und Fliegenschlagen.
Die Überreste von Hinterbeinknochen bei Boa constrictor sind ein Beweis für die Evolution von Eidechsen zu Schlangen. In einigen Lebensräumen wären Eidechsen mit den kürzesten Beinen beweglicher und schwerer zu sehen gewesen. Über Millionen von Jahren wurden die Beine noch kürzer und fast nicht mehr vorhanden. Der allgemeine Satz „Benutze es oder verliere es“ gilt auch für evolutionäre Veränderungen.
7. Forschung in Biogeographie
Biogeographie ist ein Zweig der Biologie, der Darwins Evolutionstheorie unterstützt. Die Biogeographie untersucht, wie sich die geografische Verteilung von Organismen auf der ganzen Welt an verschiedene Umgebungen anpasst.
Die Geographie spielt eine zentrale Rolle bei der Artbildung. Darwins Finken haben sich von ihren Vorfahren auf dem Festland und zwischen den Galapagos-Inseln verändert, um sich ihrer aktuellen Umgebung anzupassen. Vorfahren der Finkenarten waren Samenfresser, die auf dem Boden nisten; Die von Darwin entdeckten Finken nisten jedoch an verschiedenen Orten und ernährten sich von Kakteen, Samen und Insekten. Schnabelgröße und -form stehen in direktem Zusammenhang mit der Funktion.
Kangaroo Island in der Nähe von Australien ist einer der wenigen Orte auf der Erde, an dem Beuteltiere zusammen mit Plazenta-Säugetieren und eierlegenden Monotremen gedeihen. Wie der Name schon sagt, gedeihen Beuteltiere wie Kängurus und Koalas und sind den menschlichen Bewohnern zahlenmäßig weit überlegen.
Nachdem sich die Insel vom australischen Kontinent getrennt hatte, entwickelte sich die Flora und Fauna bis zum 19. Jahrhundert zu einer Unterart, die von tierischen Raubtieren oder der Besiedlung unberührt blieb. Wissenschaftler vergleichen und kontrastieren Pflanzen, Tiere und Pilze des Festlandes mit denen auf Kangaroo Island, um mehr über Anpassung, natürliche Selektion und evolutionäre Veränderungen zu erfahren.
Zufällige Variationen bei Pflanzen und Pilzen machten einige Organismen besser geeignet, ein neues Gebiet zu besiedeln und ihren genetischen Code weiterzugeben, wodurch Darwins Theorie der natürlichen Selektion unterstützt wurde.
8. Analoge Anpassung
Analoge Anpassung unterstützt den Prozess der natürlichen Selektion und die Evolutionstheorie. Analoge Anpassungen sind Überlebensmechanismen, die von nicht verwandten Organismen angepasst werden, die einem ähnlichen Selektionsdruck ausgesetzt sind.
Der nicht verwandte Polarfuchs und das Schneehuhn (Polarvogel) durchlaufen saisonale Farbänderungen. Der Polarfuchs und das Schneehuhn haben eine Genvariation, die es ihnen ermöglicht, eine hellere Farbe im Winter, um sich mit dem Schnee zu vermischen und hungrigen Raubtieren auszuweichen, aber das deutet nicht auf einen gemeinsamen Vorfahren hin.
9. Adaptive Strahlung
Hawaii ist eine Inselkette, auf der viele spektakuläre Vögel und Tiere zu finden sind, von denen angenommen wird, dass sie aus Ostasien oder Nordamerika stammen.
Etwa 56 verschiedene Arten hawaiianischer Honigschnecken entwickelten sich aus nur einer oder zwei Arten, die sich dann in einem Prozess namens adaptive Radiation in verschiedenen Mikroklimaten auf der Insel niederließen. Variationen bei hawaiianischen Honigschnecken zeigen viele der gleichen Schnabelanpassungen wie Darwins Finken.
10. Divergenz der Post-Pangäa-Arten
Vor Millionen von Jahren lagen die Kontinente der Erde dicht beieinander und bildeten einen Superkontinent namens Pangaea. Ähnliche Organismen konnten auf der ganzen Welt gefunden werden. Die sich verschiebenden Platten der Erdkruste ließen Pangäa auseinanderdriften.
Flora und Fauna haben sich unterschiedlich entwickelt. Die Pflanzen, Tiere und Pilze der ursprünglichen Landmasse haben sich auf den neu entstandenen Kontinenten unterschiedlich entwickelt. Ahnenlinien entwickelten sich zu neuen Linien nach Pangaea als an geographische Veränderungen angepasste Organismen.
11. DNA-Beweis
Alle lebenden Organismen bestehen aus Zellen, die gemäß ihrem genetischen Code wachsen, verstoffwechseln und sich vermehren. Der einzigartige Bauplan eines ganzen Organismus ist im Zellkern enthalten Desoxyribonukleinsäure (DNA). Die Untersuchung der DNA-Sequenzen von Aminosäuren und Genvarianten von Tieren, Pflanzen und Pilzen gibt Hinweise auf die Abstammungslinie und einen gemeinsamen Vorfahren.
DNA-Kits können die Abstammung aufdecken und lange verlorene Verwandte identifizieren, basierend auf dem Vergleich des genetischen Materials in eingereichten Speichelproben oder Wangenabstrichen. Die genetische Varianz in einer natürlichen Population ist das Ergebnis eines normalen Gen-Shufflings bei der sexuellen Fortpflanzung und zufälliger Mutationen während der Zellteilung. Unkorrigierte Fehler können zu Problemen wie zu vielen oder zu wenigen Chromosomen führen, die zu genetischen Störungen führen.
Öfters, Mutationen sind belanglos und haben keinen Einfluss auf die Genregulation oder die Proteinsynthese. Gelegentlich kann sich eine Mutation als vorteilhafte Anpassung erweisen.
Sehen ist Glauben
Die Evolutionsgeschichte lebender Organismen, einschließlich der menschlichen Ursprünge, reicht Millionen von Jahren zurück. Sie können jedoch Hinweise auf eine schnelle und schnelle Evolution verschiedener Arten finden. Zum Beispiel vermehren sich Bakterien schnell und entwickeln sich weiter, um Antibiotikaresistenzgene zu besitzen.
Insekten, die Pestiziden besser widerstehen, überleben und vermehren sich schneller.
Beispiele für natürliche Auslese sind in Echtzeit erkennbar. Helle Feldmäuse werden zum Beispiel leicht in einem Maisfeld entdeckt und von Raubtieren gefressen. Braungraue Mäuse können sich besser in ihre Umgebung einfügen. Die getarnte Färbung verbessert das Überleben und die Fortpflanzung.
Kommerzielle Anwendungen von Darwins Theorie
Die Evolutionstheorie hat nützliche Anwendungen in der Landwirtschaft. Schon bevor Gene und DNA-Moleküle entdeckt wurden, nutzten Landwirte selektive Züchtung, um Nutzpflanzen oder einen Viehbestand zu verbessern. Durch den Prozess der künstlichen Selektion wurden und werden Pflanzen, Tiere und Pilze mit überlegenen Eigenschaften gekreuzt, um die Gesamtpopulation zu verbessern und ideale Hybriden zu schaffen.
Hybriden weisen jedoch oft eine geringe Variabilität auf, was das Überleben der Art bedroht, wenn sich die Umweltbedingungen ändern oder Krankheiten auftreten.