Phylogenetische systematik

Stellt dieses neue Paper die Evolution der Beuteltiere auf den Kopf?

von

Ein neues Paper mit dem Titel A diphyletic origin for marsupials? stellt eine ungewöhnliche Hypothese zur Evolution der Beuteltiere auf. Die Autoren schlagen vor, dass die amerikanischen und australischen Metatheria möglicherweise nicht auf eine gemeinsame, ausschließlich ihnen gehörende Abstammungslinie zurückgehen. Stattdessen könnten sich beide Gruppen unabhängig voneinander aus unterschiedlichen tribosphenischen Säugetierlinien entwickelt haben. Sollte diese … Weiterlesen

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

von

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)

von

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

von

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

von

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)

von

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)

von

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)

von

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)

von

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

von

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 Kapitel 11: Der steinige Weg zu LUCA

von

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.

Weiterlesen

Vom Dino zum Vogel Teil 4: Kreationisten und die Vogelevolution

von

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

Text als pdf

Weiterlesen

Die Evolution der Tiere

von

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

von

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)

von

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

Kladistik Tutorial 5: die Phylogenie der Wale

von

Ein evolutionärer Stammbaum stellt die verwandtschaftlichen Beziehungen einer Gruppe von Organismen dar, wie sie nach Darwins Theorie der Abstammung mit Modifikation von gemeinsamen Vorfahren verstanden werden.

In unserem letzten Tutorial hatten wir das Prinzip der Maximum Parsimonie kennengelernt und am Beispiel von drei fiktiven Antilopenarten mittels Parsimonieverfahren ein Kladogramm erstellt. Dieses Mal gehen wir einen Schritt weiter und lernen weitere Methoden der Stammbaumrekonstruktion kennen und üben dies anhand eines realen Beispiels: der Evolution der Wale

Weiterlesen

Kreationismus und die Arche Noah

von

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

Kladistik Tutorial 4: Maximum Parsimonie

von

 

 

Die Logik der Erstellung von Stammbäumen

 

Ein evolutionärer Stammbaum, auch phylogenetischer Baum genannt, ist ein Diagramm, das die Geschichte der Divergenz und des evolutionären Wandels zeigt, die von einer einzigen Vorfahrenlinie zu einer Reihe von Nachkommen führt. Mit anderen Worten, er stellt die verwandtschaftlichen Beziehungen einer Gruppe von Organismen dar, wie sie nach Darwins Theorie der Abstammung mit Modifikation von gemeinsamen Vorfahren verstanden werden.

Wir beginnen bei der Erstellung von Stammbäumen mit der Betrachtung eines Idealfalls. Anschließend gehen wir auf Komplikationen ein, die in der realen Welt auftreten.

Stellen wir uns vor, dass wir die evolutionären Beziehungen zwischen den vier fiktiven Vogelarten ableiten wollen, die wir in Abb. 1 sehen.

Weiterlesen

Kladistik-Tutorial 3: Homologie und verschachtelte Hierarchien in Kladogrammen

von

Ein Kerngedanke der Evolution ist, dass alle Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen, die jemals auf der Erde gelebt haben, auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Das heißt, alle Lebewesen sind miteinander verwandt und lassen sich in einem evolutionären Stammbaum darstellen. Ein solcher Stammbaum stellt die verwandtschaftlichen Beziehungen einer Gruppe von Organismen dar, wie sie nach Darwins Theorie der Abstammung mit Modifikation von gemeinsamen Vorfahren verstanden werden.

Im letzten Beitrag befassten wir uns damit, wie man einen evolutionären Stammbaum richtig lesen kann. In diesem Beitrag wollen wir klären, nach welchen Kriterien diese gemeinsame Abstammung überhaupt geschlossen wird.

Die entscheidende Evidenz für die universelle gemeinsame Abstammung ist die Homologie. Als sich in den frühen 1800er Jahren die vergleichende Anatomie und die vergleichende Embryologie entwickelten, war eines der auffälligsten Ergebnisse, dass den offensichtlichen physischen Unterschieden zwischen den Arten grundlegende Ähnlichkeiten zugrunde liegen. Die frühen Forscher nannten dieses Phänomen Homologie – wörtlich: das Studium der Ähnlichkeit.

Richard Owen, der führende britische Anatom, definierte Homologie als „dasselbe Organ bei verschiedenen Tieren in jeder Form und Funktion“.

Wie kommt es zu diesen Ähnlichkeiten im Aufbau trotz der Unterschiede in Form und Funktion? Darwin argumentierte, dass die Abstammung von einem gemeinsamen Vorfahren die logischste Erklärung ist. Mithilfe von Homologien lassen sich evolutionäre Stammbäume rekonstruieren.

Weiterlesen

Kladistik Tutorial 2: Stammbäume richtig lesen

von

Das Konzept der biologischen Evolution ist wohl eine der wichtigsten Disziplinen, die jemals durch die Anwendung wissenschaftlicher Methoden auf die natürliche Welt entstanden sind. Die Evolution aller Organismen, die heute auf der Erde leben und aus ihren Vorfahren entstanden sind, ist der Kern der Genetik, Biochemie, Neurobiologie, Physiologie, Ökologie und anderer biologischer Disziplinen.

Ein Kerngedanke der Evolution ist, dass alle Arten von Tieren, Pflanzen, Pilzen und Mikroorganismen, die jemals auf der Erde gelebt haben, auf einen gemeinsamen Vorfahren zurückgehen. Das heißt, alle Lebewesen sind miteinander verwandt und lassen sich in einem evolutionären Stammbaum darstellen.

Weiterlesen