Evolutionsfaktoren

Einzeller vs. Mehrzeller: Der entscheidende Moment in der Erdgeschichte

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Intro Vor 800 Millionen Jahren gab es keine Tiere auf der Erde. Keine Quallen, keine Würmer, keine Fische — und keinen Menschen. Nur Einzeller. Doch dann gelang etwas, das die Geschichte des Lebens für immer veränderte: Zellen begannen, dauerhaft zusammenzuarbeiten. Aber wie? Und warum funktionierte das ausgerechnet hier — und nicht in tausend anderen Abstammungslinien? … Weiterlesen

Warum Blut nicht immer rot ist – Die Evolution des Blutes | Bauplan des Lebens #03

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Intro Es gibt Tiere, die keine roten Blutkörperchen besitzen. Die kein Hämoglobin haben. Deren Blut buchstäblich durchsichtig ist — und die trotzdem in einem der unwirtlichsten Ozeane der Erde überleben. 1928 entdeckte der norwegische Biologe Ditlef Rustad unweit der Bouvetinsel, 2600 km vom Kap der Guten Hoffnung entfern, seltsam blasse Fische. Fast vollständig durchsichtig. Jahrzehnte … Weiterlesen

Wie Embryonen die Evolution der Gliedmaßen erklären (Von Luca bis Eva 15)

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Text als pdf Warum sehen unsere Arme und Beine so komisch aus?[1] Betrachtet mal eure Gliedmaßen. An einem Ende befinden sich Finger oder Zehen, am anderen Ende Oberarmknochen oder Oberschenkelknochen. Niemand hat Finger in der Mitte seines Arms. Betrachtet auch die subtilen, aber offensichtlichen Unterschiede zwischen unseren Händen und Füßen. Wenn unsere Finger durch Zehen … Weiterlesen

Die Kambrische Explosion Teil 2: Immer noch kein Problem für Evolution

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Text als pdf Einführung Die kambrische Explosion zählt zu den faszinierendsten Kapiteln der Paläontologie, da in geologisch kurzer Zeit eine große Fossilvielfalt auftrat. Entsprechend habe ich dazu ein Video gemacht,[1] das für meinen sonst eher kleinen Kanal überraschend viele Aufrufe erzielte. Wie bei angeblich kontroversen Themen üblich, gab es in den Kommentaren Kritik: Mein Ton … Weiterlesen

Zufall oder Design? Die Evolution der Augen

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Intro Das Auge gilt oft als Inbegriff komplexer Evolution – so raffiniert, dass es Charles Darwin selbst Kopfzerbrechen bereitete. Doch von den ersten lichtempfindlichen Zellen winziger Organismen bis zu den hochentwickelten Sehorganen von Tintenfischen, Insekten und Wirbeltieren führte kein Sprung, sondern eine Abfolge kleiner Schritte. In diesem Video reisen wir Milliarden Jahre zurück und folgen … Weiterlesen

Entstehung der Wirbeltierkiefer: Der erste Biss der Evolution (Von Luca bis Eva Teil 11)

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Text als pdf Intro Als die ersten Kiefer entstanden, änderte sich die Welt: Aus Filtrierern wurden Jäger. Doch wie formt die Natur aus Knorpelbögen einen Kiefer? Und wie organisiert man eigentlich Hirnnerven in einem Kopf, der gerade erst erfunden wurde? In diesem Video blicken wir auf die evolutionären und entwicklungsbiologischen Prozesse, die den Wirbeltierkiefer geformt … Weiterlesen

Die Entstehung des Wirbeltierkopfes (von LUCA bis Eva Teil 10)

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Text als pdf Intro Stell dir vor: Vor 500 Millionen Jahren schwimmt ein kleines, unscheinbares Tier durch die Meere – ohne Schädel, ohne Kiefer, ohne Augen, die diesen Namen verdienen. Und doch: In seinem Inneren entsteht der Bauplan für etwas Großes. Genau hier, in diesem unscheinbaren Vorfahren, liegt der Ursprung dessen, was wir heute Kopf … Weiterlesen

Der Ursprung der Wirbeltiere (von LUCA bis Eva Teil 9)

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Text als pdf Intro Stell dir ein Tier vor – ohne Kopf, ohne Wirbel, aber mit einem flexiblen Stab im Rücken. Nicht gerade der Stoff, aus dem Superhelden gemacht sind… Und doch begann genau hier die Geschichte der Wirbeltiere. Was diese frühen Chordaten so besonders machte? Eine Handvoll cleverer Merkmale: ein Nervenkabel auf dem Rücken, … Weiterlesen

Die Erfindung von links & rechts – Die Geburt der Bilateria („Von LUCA bis Eva“ Teil 5)

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Transkript als pdf Literaturquellen Von den Metazoa zu den Bilateria Allgemeine Literatur zur Phylogenie der Metazoa bzw. Bilateria. Es gibt eine Reihe guter Lehrbücher, die sich mit der Phylogenie der Bilateria sowie derer einzelner Tierstämme befassen. Hier eine Auswahl: Burda, H., Hilken, G., Zrzavy, J. (2008): Systematische Zoologie. UTB Basics Campbell, N.A., Reece, J.B. et … Weiterlesen

Entstehung des Lebens Teil 13: Evolution der ATP-Synthase

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ATP ist sowas wie die Währung des Stoffwechsels (Abb. 1). Ohne ATP läuft nichts. ATP steht für Adenosin-Tri-Phosphat und speichert quasi die Energie, die wir zum Leben brauchen. Synthetisiert wird ATP mittels der ATP-Synthase, einem Transmembranprotein. ATP ist eine energiereiche Verbindung, deren Bildung der Zufuhr von Energie bedarf. Um diese Energie aufzubringen, koppelt die ATP-Synthase … Weiterlesen

Entstehung des Lebens Teil 12: Wie entstand die erste Zelle?

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Im letzten Beitrag lernten wir die ersten Stoffwechselprozesse der Protozellen kennen, die in den hydrothermalen Schloten einen natürlichen Protonengradienten ausnutzten, um den Energie- und Kohlenstoffwechsel anzutreiben.

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Entstehung des Lebens Kapitel 11: Der steinige Weg zu LUCA

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Im  letzten Beitrag haben wir mithilfe der Phylogenetik ermitteln können, über welche Eigenschaften LUCA verfügte. LUCA war chemiosmotisch, mit einer ATP-Synthase, hatte aber weder eine moderne Membran noch einen der großen Atmungskomplexe, die moderne Zellen zum Pumpen von Protonen verwenden. LUCA verfügte tatsächlich über DNA und den universellen genetischen Code, Transkription, Translation und Ribosomen, aber hatte keine moderne Methode der DNA-Replikation entwickelt. Diese seltsame Phantomzelle lebte nicht im offenen Ozean, sondern in der Umgebung der alkalischen hydrothermalen Schlote. Der entscheidende Aspekt ist aber, wie LUCA seine Energie für den Stoffwechsel gewonnen hat. Phylogenetische Untersuchungen sind wegen des horizontalen Gentransfers schwierig, es gibt aber Hinweise darauf, dass LUCA aus CO2 und H2 organische Stoffe herstellte und dafür den reduktiven Acetyl-Coenzym-A-Weg nutzte.

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Vom Dino zum Vogel Teil 4: Kreationisten und die Vogelevolution

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Vögel sind eindeutig Dinosaurier, dies hatten wir anhand des Fossilberichtes im letzten Beitrag geklärt.

In diesem Beitrag wollen wir auf die Kritik von Evolutionsgegnern zur Evolution der Vögel eingehen. Nicht weil die Pseudoargumente der Kreationisten eine gewisse Plausibilität oder Daseinsberechtigung in der wissenschaftlichen Welt haben, sondern weil durch die Entlarvung von Pseudowissenschaften naturwissenschaftliche Tatsachen didaktisch auf eine interessante Weise aufgearbeitet werden können und auch Fehlvorstellungen zur Evolution in der allgemeinen Bevölkerung, die nicht unbedingt mit dem Kreationismus sympathisiert, aufgeräumt werden kann. Führender Vertreter des Kreationismus im deutschsprachigen Raum ist die evangelikale Studiengemeinschaft „Wort und Wissen“, dessen ehemaliger Geschäftsführer Reinhard Junker war. Wort und Wissen zeichnete sich – zumindest unter der Führung von Junker – im Vergleich zu US-amerikanischen Kreationisten durch eine gewisse Sorgfalt und oberflächlich betrachtet seriöse Herangehensweise aus. Doch ihre Argumente sind nicht originell oder wirklich neu, weshalb sie stellvertretend für andere Kreationisten stehen.

Der Text ist Teil der folgenden Arbeit: Evolution: Woher wissen wir, dass Vögel Dinosaurier sind? von Martin Neukamm und Andreas Beyer

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Die Evolution der Tiere

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Vorwort des Herausgebers Seit jeher versuchen Biologen eine Geschichte des Lebens auf der Erde darzustellen. Entsprechend vielfältige Darstellungen gibt es. Die wenigsten jedoch zeichnen ein Gesamtszenario. Zudem implizieren vor allem die älteren Darstellungen von Stammbäumen eine Höherentwicklung der Organismen und stellen den Menschen als die Krone der Schöpfung an die Spitze der Evolutionsleiter. Nach heutiger … Weiterlesen

Fossilien als Übergangsformen

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Fossilien sind Zeugen des Lebens der Vergangenheit und belegen, dass sich das Leben auf unserer Erde verändert. Wenn aber die Evolutionsbiologie davon ausgeht, dass alle Lebewesen auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen, dann muss es zwischen verschiedenen Gruppen von Lebewesen Übergänge geben. Wenn es um Übergangsformen geht, so kommen seitens der Kreationisten viele Vorurteile und sachliche … Weiterlesen

Entstehung des Lebens Kapitel 10: Last Universal Common Ancestor (LUCA)

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Einführung Text als pfd Eine der Grundeigenschaften des Lebens ist der Stoffwechsel. Im letzten Beitrag legten wir dar, dass Stoffwechsel eine Form der chemischen Reaktion ist und dass die weißen Raucher Bedingungen schaffen, wie sich die ersten Stoffwechselprozesse entwickelt haben können.[1] Dort lernten wir die Reaktion von CO2 mit Wasserstoffgas kennen. Obwohl beide Stoffe nicht … Weiterlesen

Kreationismus und die Arche Noah

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Kreationisten und das Grundtypenmodell ein Großteil des Textes basiert auf Martin Neukamm: Die kreationistische Grundtypenbiologie in der Kritik Unser blauer Planet ist voller Leben. Heute sind etwa 2 Mio. Tier- und Pflanzenarten wissenschaftlich beschrieben worden. Wir wissen, dass neue Arten durch Evolution immer wieder aufs Neue entstehen oder aussterben. Religiöse Fundamentalisten sind da aber anderer … Weiterlesen

Die Entstehung des Lebens Teil 2: Forschungsgeschichte: Vitalismus – Urzeugung – Abiogenese

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Wir haben im letzten Beitrag festgestellt, dass Wissenschaftler sich die Frage stellten, was Leben eigentlich ist und wie dieses entstanden ist. Leben charakterisiert sich durch eine Reihe von Merkmalen:

Stoffwechsel, Reizbarkeit, Homöostase, Fortpflanzung und Vererbung, Vorhandensein von Nukleinsäuren, Fähigkeit zur Evolution und der Zelle als kleinste Einheit des Lebens. Wie das Leben und die damit verknüpften Eigenschaften entstanden sind, wird durch den Wissenschaftszweig der Abiogenese erforscht. Wie das Leben entstanden ist und wie es sich von der unbelebten Materie unterscheidet, darüber gab es schon Vorstellungen in der Antike. Wie es aber zur wissenschaftlichen Erforschung der Abiogenese kam, dass soll dieser kurze historische Überblick zeigen.

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Die Entstehung des Lebens Teil 1: Definition von Leben

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Unsere Erde unterscheidet sich von den anderen bekannten Planeten vor allem durch eines: Die Existenz von Leben. Natürlich wird es andere Planeten geben, die ebenfalls Leben beherbergen und wer weiß wann, wo und ob wir jemals Kontakt zu außerirdischem Leben haben werden. Doch bleiben wir erstmal auf dem Boden der Tatsachen, bzw. auf der Erde. Diese wird von einer schier unendlichen Vielfalt an Lebensformen bevölkert: Tiere, Pflanzen, Pilze, verschiedenste Formen der Einzeller und Bakterien (Abb. 1).

Abb. 1: Die Vielfalt des Lebens

Aber: wie entstand das Leben überhaupt?

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Fossilien Tutorial

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  Betritt man ein Naturkundemuseum fallen sie einem sofort ins Auge: Fossilien. Am bekanntesten und beliebtesten sind natürlich die Dinosaurier, Eiszeittiere wie Säbelzahnkatzen und Mammuts und natürlich unsere eigenen Vorfahren. Doch was sind Fossilien überhaupt? Wie entstehen sie und was kann man aus ihnen herauslesen? Diese Fragen wollen wir hier beantworten.   Was ist ein … Weiterlesen