Die Evolutionstheorie ist eine grundlegende wissenschaftliche Theorie der Biologie.

Evolution ist ein Fremdwort aus dem Lateinischen mit der Bedeutung Entwicklung.

Table of contents

1 Ziel einer Evolutionsthorie 2 Grundbegriffe der Evolution 2.1 Art 2.2 Population 2.3 Evolutionsfaktoren 2.4 Artbildung (Speziation) 3 Geschichte der Evolutionstheorien 3.5 Artkonzept 3.5.1 Carl von Linné (1707-1778) 3.5.2 Ernst Mayr (1942) 3.6 Katastrophentheorie 3.6.3 Georges Cuvier (1769-1832) 3.7 Evolutionstheorien 3.7.4 Jean Baptiste Lamarck (1744-1829) 3.7.5 Johann Wolfgang von Goethe (1749-1832) 3.7.6 Etienne Geoffrey de St. Hilaire (1772-1844) 3.7.7 Charles Lyell (1797-1875) 3.7.8 Charles Darwin (1809-1882) 3.7.9 Louis Pasteur (1822-1895) 3.7.10 Ernst Haeckel (1834-1919) 4 Methoden der Evolutionsbiologie 4.8 Homologisierung 4.8.11 Homologie-Kriterien 4.9 Systematik 5 Teilbereiche der Evolutionsbiologie 6 Konfliktpunkte 7 Einteilung und Entwicklungen 8 Literatur 9 Weblinks

Ziel einer Evolutionsthorie

Besondere Problemstellungen:

• Unterschiede zwischen den nahe verwandten Organismen. (Siehe Homologie und Divergenz)

'Ähnlichkeiten zwischen nur entfernt verwandten Organismen. (Siehe Analogie und Konvergenz)

Atavismus (Beispiel: ein zweiter Pferdehuf bei Pferden)

Rudimente (Beispiel: Reste eines Beckengürtels bei Walen)

"lebende Fossilien" (Beispiel: Pfeilschwanzkrebse)

Mosaike (Beispiel: Der Archaeopteryx weist sowohl Merkmale von Vögeln als auch von Dinosauriern auf.)

Dies Probleme stellen sich in vielen Teilgebieten der Biologie:

• Morphologie (Biologie)

Anatomie

Cytologie

Biochemie (siehe dazu Stammbaum der Photosynthese, der Porphinring-Moleküle, der DNA, Serum-Präzipitin-Test etc.)

Ethologie

Ökologie und Geographische Verbereitung

Entwicklungsbiologie (Beispiel: Vogelembryonen weisen die Anlagen für 5 Zehen und Mittelfußknochen auf, während der erwachsene Vogel nur 4 Zehen und einen Laufknochen besitzt.)

1. Genetische Variabilität (Genetische Variation): Durch Mutationen und Rekombinationen werden neue Gene und damit neue Eigenschaften erzeugt.
2. Selektion: Diese neuen Eigenschaften werden durch die Umwelt entweder eliminert oder durch Vererbung) an die nächste Generation weitergegeben.
3. Zufallswirkungen: siehe Gendrift und Gründereffekt

1. Zwei (selten auch mehrerer) Populationen einer Art sind durch Barrieren voneinander getrennt. Normalerweise ist dies eine geographische Isolation, beispielsweise durch geologische (Gebirgsbildung, Grabenbrüche), klimatische Vorgänge oder die Neubesiedlung von Inseln oder anderen abgetrennten Lebensräumen. Eine reproduktive Isolation kann auch durch andere ökologische Faktoren (neue Nahrungsquelle und damit veränderte Mikrohabitate) oder Verhaltensänderungen iniitiert werden.
2. Getrennten Evolution beider Populationen, die zu unterschiedlichen GGenpools führt
3. Entwicklung genetischer Inkompatibilitäten, die die Vermischung der Arten auch bei Wegfall der Barrieren verhindern sowie von Verhaltensänderungen, die die Kopulation unwahrscheinlich machen.

• präzygotische Isolationsmechanismen: zeitliche, habitatbedingte, ethologische und mechanische Isolation

• postzygotische Isolationsmechanismen: Gametensterblichkeit, Zygotensterblichkeit, Hybridensterblichkeit und Hybridsterilität.

Katastrophentheorie

Evolutionstheorien

Charles Darwin (1809-1882)

Louis Pasteur (1822-1895)

Homolog sind Strukturen, die sich auf einen gemeinsamen Bauplan zurückführen lassen. Ihre unterschiedliche Ausprägung wird durch Divergenz erklärt. (Beispiel: Flügel der Vögel und der Fledermäuse sind bezüglich des Armskelettes homolog.)

Analog sind Strukturen, die sich nicht auf einen gemeinsamen bauplan zurückführen lassen. Ihre ähnliche Ausprägung wird durch Konvergenz erklärt. (Beispiel: Flügel der Vögel und Fledermäuse sind bezüglich der Tragfläche - Federn bzw. Flughaut - analog.)

Homologie-Kriterien

Teilbereiche der Evolutionsbiologie

• Genetik und Populationsgenetik
• Morphologie
• Geologie
• Paläontologie

Nur wenige andere naturwissenschaftliche Theorien haben einen derart heftigen Diskussionsprozess in Gang gebracht wie sie. Vor allem mit dem Schöpfungsglauben vieler Religionen gab es scheinbar unüberbrückbare Widersprüche. Gerade unter religiösen Fundamentalisten lebt diese Ablehnung auch heute noch fort.

• Die Evolutionstheorie widerspricht der christlichen, jüdischen und islamischen Ansicht einer göttlichen Schöpfung der heutigen Lebensformen (Kreationismus).
• Sie widerspricht der Ansicht einer unveränderlichen, gleichbleibenden belebten Natur (Konstanz der Arten).
• Sie widerspricht der Ansicht, dass die Entwicklung der verschiedenen Lebensformen auf ein Ziel hin ausgerichtet ist. (Teleologie)
• Sie widerspricht der Ansicht von der Vererbung erworbener Eigenschaften. (Lamarckismus)
• Sie widerspricht auch der Ansicht, dass das heutige Leben ohne Einfluss des Zufalls entstanden sei.
• Oft wird angeführt, etwas so Kompliziertes, wie z.B. der Mensch, könne nie durch Zufall entstehen. (Siehe oben Mischprozess aus Zufall und Gesetzmäßigkeit)

Desweiteren kann selbst in einem isolierten System die Entropie lokal abnehmen, ohne dass der 2. Hauptsatz für das Gesamtsystem verletzt wäre.

Einteilung und Entwicklungen

Seit ihrer ursprünglichen Formulierung hat sich die Evolutionstheorie in vielfacher Hinsicht weiterentwickelt. Als direkter Nachfolger der Darwinschen Evolutionstheorie gilt die klassische neodarwinistische Evolutionstheorie. Sie wurde insbesondere von Ernst Mayr zur Synthetischen Theorie der Evolution weiterentwickelt. Durch die Einbeziehung der informationstheoretisch geprägten Systemtheorie nach Ludwig von Bertallanfy entwickelte insbesondere die Wiener Schule (Rupert Riedl u.a.) die Systemtheorie der Evolution.

Auch die Frage, wo die Selektion ansetze, ist Modifikationen unterzogen. So geht die darwinistische Theorie davon aus, dass die Selektion auf der Ebene des Phänotyps ansetze, und die Selektion zum Überleben des bestangepassten Organismus (survival of the fittest) führe. In Abgrenzung davon wurde der Begriff vom "Eigennutz des Gens" (Richard Dawkins: The Selfish Gene, 1976) geprägt, wonach auch Gene, die zu einer Beeinträchtigung des Organismus führen, selektiert werden, sofern sie Merkmale hervorrufen, die die Verbreitung dieses Gens unterstützen. Auf diese Weise werden Phänomene wie die Ermordung von Affenbabys durch Männchen, die nicht der biologische Vater sind, erklärt, ebenso die zum Teil für das Überleben hinderlichen Sexualdimorphismen wie übergroße Geweihe, auffällige Federkleider usw.

Aktuell diskutierte Probleme sind auch:

• Die Koevolution. Betrachtet man viele Symbiosen, so erscheint es fraglich, wie die tiefgreifenden Abhängigkeiten von Symbiosepartnern (z.B. bei Flechten) entstehen konnten. Ebenso erstaunlich sind die wechselseitigen Anpassungen von Insekten und Blütenpflanzen. Sehr oft hat man aber fossil oder rezent Zwischenstufen gefunden, die die parallele Evolution verständlich machen.
• Die Evolution der Evolutionsmechanismen. Hier hat die Molekularbiologie in jüngerer Zeit deutlich veränderte Einsichten gebracht. Ging man in den 70er Jahren des 20. Jahrhunderts noch davon aus, dass die DNA-Sequenz direkt das entscheidende Genmaterial darstelle, so haben die Entdeckung der Introns , Exons sowie des Splicings und insbesondere des alternativen Splicings gezeigt, dass die Ursachen der genetischen Varabilität bereits auf molekularer Ebene Evolutionsprozessen unterworfen sind.
• Die Evolution tiefgreifender Änderungen (Makroevolution), etwa auf der Ebene von Tierstämmen. Solange als Ursachen der Variabilität nur Genmutationen, Chromosomenmutationen, Genommutationen und Rekombination im Zuge der Meiose erkannt waren, war schwer vorstellbar, wie sich bestimmte Merkmale ohne Zwischenstufen ohne eigenen Selektionsvorteil entwickelt haben könnten. Solche Erscheingen findet man speziell bei Eukaryonten. Die Entdeckung des alternativen Splicings bei Eukaryonten hat Ende des 20. Jahrhunderts gezeigt, dass DNA-Sequenzen multifunktionell sein und - je nach Splicing - zu unterschiedlichen Proteinen führen können. Zudem codiert ein erheblicher Teil der DNA nicht für Proteine. Auch die Genregulation bringt neue Aspekte in die Evolutionsforschung. So kann es einen Selektionsvorteil darstellen, phylogenetisch alte und nicht zur Proteincodierung benutzte DNA-Sequenzen im Genom zu konservieren, da damit die Ausprägung neuer Merkmale durch verändertes Splicing oder Änderungen der Genregulation weitaus schneller und tiefgreifender sein kann als es durch einen Austausch von DNA-Basen der Fall wäre.

• Linkliste Evolutionsbiologie in Deutschland
• Fossile Zeugen der Evolution
• Geschichte des Evolutionsgedankens (englisch)
• Frankfurter Evolutionstheorie
• Die Evolutionstheorie und der moderne Antievolutionismus
• Leben & Evolution - Kropotkin u.a.

• Art -- Fitness -- Genetik -- Genetischer Code -- Gregor Mendel -- James Watson -- Selektion -- Chromosom -- Dominanz -- Merkmal -- Abstammung -- Verwandtschaft -- Taxonomie -- Phylogenese