Die Entstehung und Evolution des Lebens und des Menschen

Die Entstehung und Evolution des Lebens

Die erste Erklärung für die Entstehung des Lebens war, dass es von einer höheren Macht geschaffen wurde.
Panspermia-Hypothese: Demnach fielen Meteoriten auf die Erde, die organische Moleküle enthielten; daraus entwickelte sich das Leben. Diese Hypothese gibt jedoch keinen Aufschluss darüber, wie diese Moleküle entstanden sind. Arrhenius verteidigte diese Hypothese, weil er glaubte, organische Moleküle entdeckt zu haben, und nahm an, dass diese Moleküle zu Lebewesen werden könnten. Später wurde jedoch klar, dass Mikroorganismen den Bedingungen des Weltraums nicht standhalten können.
Hypothese von Oparin: Er geht davon aus, dass folgende Bedingungen herrschten:
Vor 4,6 Milliarden Jahren war die Erde noch in einem chaotischen Zustand und es dauerte Hunderte von Millionen Jahren, bis primitive Lebensformen entstanden. Es gab zwei Prozesse für die Bildung organischer Moleküle auf der frühen Erde:
- Chemische Prozesse: Molekulare Aggregate wurden immer komplexer, da es keinen Sauerstoff gab, der organische Moleküle hätte verbinden und zerstören können.
- Energiequellen: Als die Oberfläche abkühlte, kondensierte der Wasserdampf und es entstanden wahrscheinlich die ersten Ozeane. Die Verbindungen, die sich dort bildeten, lagerten sich ab und bildeten die sogenannte "Ursuppe".
Durch die Veränderung der ursprünglichen Bedingungen und die Mischung von Gasen konnten Nukleotide (DNA und RNA) entstehen.
Präbiotische Synthese der ersten Strukturen:
Oparin glaubte, dass die ersten organischen Moleküle Monomere waren, die sich zu Polymeren verbinden konnten. Aus kleinen Portionen der Ursuppe bildeten sich Coacervate. Im Labor wurde festgestellt, dass Coacervate die Vorläufer von Lebewesen sein könnten (Szenario nach Oparin).
Es ist jedoch unklar, wie Coacervate zu einem Körper mit ausreichend genetischer Information und den drei wichtigen Funktionen werden konnten, die für ein Lebewesen notwendig sind. Die Aussage von Pasteur, dass alle Lebewesen von anderen Lebewesen abstammen, wirft die Frage auf, wie das erste Lebewesen entstanden ist.
Aktuelle Hypothesen über den Ursprung des Lebens:
- Oparins aktualisierte Annahmen: Die Atmosphäre war sehr einfach und enthielt möglicherweise etwas Sauerstoff. Eisenoxide und Karbonate sind sehr alt, so alt wie die Erde selbst. In der heutigen Atmosphäre gibt es weniger Neon als erwartet. Da viele Meteoriten auf die Erdoberfläche fielen, wird angenommen, dass diese Meteoriten die ersten organischen Verbindungen lieferten. Nach dieser Theorie bildete sich zuerst die Membran, dann Proteine und schließlich DNA oder RNA.
Hypothese der primitiven RNA: Vor etwa 25 Jahren wurde diese Hypothese aufgestellt, die besagt, dass Nukleotide RNA-Moleküle bilden können. Da diese sich replizieren können, entwickelten sie sich weiter. Nach der Entwicklung der RNA entstand die stabilere DNA.
Hypothese der Tonkristalle: Es wird vermutet, dass Kristalle im Ton, die durch Ionen gebildet werden, die Aminosäuren anordnen können, zur Bildung der ersten Proteine führten. Im Laufe der Evolution wurden diese Proteine und Kristalle von einer Membran umhüllt, und die genetische Information wurde von Mineralien auf die RNA übertragen.
Ernährung der ersten Lebewesen:
Am Anfang waren die ersten lebenden Zellen heterotroph, d.h. sie ernährten sich von organischen Stoffen und Molekülen, die in der Ursuppe vorhanden waren. Sie waren auch anaerob, da es keinen Sauerstoff gab. Prokaryoten haben keine Kernmembran. Die Gärung benötigt keinen Sauerstoff. Als die organische Substanz knapp wurde, mussten sich die Lebewesen anpassen. Die stärkeren Lebewesen entwickelten die Fähigkeit, ihre eigene organische Substanz zu produzieren (Autotrophie).
Entstehung einer Atmosphäre mit Sauerstoff:
Vor 2,4 Milliarden Jahren entstand eine oxidierende Atmosphäre. Dies führte dazu, dass sich aerobe Organismen schneller entwickelten und vermehrten als anaerobe. Ein Teil des Sauerstoffs (O₂) wurde durch UV-Strahlen in Ozon (O₃) umgewandelt. Die Ozonschicht schirmt die Erde vor schädlicher UV-Strahlung ab. Dadurch konnten Organismen das Wasser verlassen und das Land besiedeln.
- Kreationismus (Fixismus): Der Kreationismus geht davon aus, dass alles von einem höheren Wesen geschaffen wurde. Diese Überzeugung basiert auf religiösen Lehren, die besagen, dass die Erde und alle Lebewesen durch einen göttlichen Schöpfungsakt entstanden sind.
- Andere Fixisten wie Carl von Linné und Georges Cuvier (die behaupteten, dass die Lebewesen unverändert geblieben sind) argumentierten mit der Theorie der aufeinanderfolgenden Schöpfungen oder Katastrophen.
Die biologische Evolution: Die Umwandlung einer Art in eine andere durch Anpassung an die Umwelt mit kleinen genetischen Mutationen (die zwischen den Generationen weitergegeben werden).

Theorie von Lamarck: Der Fixismus wurde durch Lamarck in Frage gestellt. Seine Theorie besagte, dass Lebewesen einen Drang zur Vervollkommnung haben und sich an unterschiedliche Umgebungen anpassen können. Die Funktion erzeugt das Organ. Wenn sich die Umwelt verändert, entstehen als Reaktion auf die neuen Anforderungen völlig neue Organe. Diese Theorie war intuitiv und einfach zu akzeptieren und beeinflusste das nachfolgende biologische Denken stark. Sie ist jedoch falsch, da erworbene Eigenschaften nicht vererbt werden.
Darwins Theorie: Die Lebensformen sind nicht statisch, sondern entwickeln sich. Arten sterben aus und neue Arten entstehen.
Der Prozess der Evolution ist schrittweise, langsam und stetig, ohne sprunghafte oder plötzliche Veränderungen.
Ähnliche Organismen sind miteinander verwandt und stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab. Alle Lebewesen lassen sich auf einen einzigen Ursprung des Lebens zurückführen.
Die natürliche Selektion ist der Schlüssel, der das gesamte System in zwei Phasen erklärt. Die erste Phase ist die Erzeugung von Variabilität: die Entstehung spontaner Veränderungen in Individuen.
Die zweite Phase ist die Selektion durch den Kampf ums Überleben: Die Individuen, die mit positiven Veränderungen geboren werden, haben eine höhere Wahrscheinlichkeit zu überleben, sich zu vermehren und ihre Eigenschaften an ihre Nachkommen weiterzugeben.
Neo-Darwinismus: Die Auffassung, dass spontane Mutationen und Rekombinationen die Quelle der genetischen Variation in Populationen sind. Dies wird durch die Bestätigung des Gradualismus in der Evolution und das Wissen über den Mechanismus der natürlichen Selektion in zwei Phasen erklärt: die Produktion von Chromosomenmutationen und die Selektion von Trägern mit günstigeren genetischen Eigenschaften.

Der Ursprung des Menschen

Vor über 30 Millionen Jahren begann bei einigen Affen der Alten Welt (höhere Primaten) der Prozess der Menschwerdung. Wir können vier Phasen unterscheiden:
Prähumane oder frühe Phase des Menschen, mit Vertretern wie den Australopithecinen und Homo habilis;
Phase des archaischen Menschen, mit Vertretern wie den Archanthropen; Homo erectus
Phase des primitiven Menschen, mit Vertretern wie den Paläoanthropen; Homo neanderthalensis
Phase des modernen Menschen, mit Vertretern wie den Neanthropen; Homo sapiens und Homo sapiens sapiens.
Vor etwa 50.000 Jahren, am Ende der letzten Eiszeit, begannen die Menschen, die Welt von Afrika aus zu erobern. Ein Zweig erreichte Australien. Die anderen kamen nach Zentralasien und teilten sich in zwei Gruppen auf: eine in Europa und die andere überquerte die Beringstraße und gelangte nach Amerika. Die letzten Gebiete, die besiedelt wurden, waren die Inseln Polynesiens im ersten Jahrtausend n. Chr.
Australopithecus: zeichnet sich durch aufrechte Haltung und zweibeiniges Gehen aus. Er lebte in Afrika vor 4 bis 1,6 Millionen Jahren. Sein Schädel war klein, ca. 400 cm³. Der älteste bekannte Vertreter ist Australopithecus anamensis.
Homo habilis: teilte sich die Abstammungslinie mit dem Australopithecus und lebte nur in Afrika vor 2,3 bis 1,4 Millionen Jahren. Sein Schädel hatte ein Volumen von 520 bis 750 cm³ und seine Körpergröße betrug 0,9 bis 1,3 Meter.
Homo erectus: lebte in Afrika, Asien und Europa vor etwa 1,8 Millionen bis 27.000 Jahren. Sein Schädel hatte ein Volumen von 800 bis 1300 cm³ und seine Körpergröße betrug 1,6 bis 1,8 Meter.
Homo sapiens neanderthalensis: Einige Fossilien wurden in Europa, dem Nahen Osten und Zentralasien gefunden und stammen aus der Zeit vor etwa 20.000 bis 35.000 Jahren. Sein Schädel hatte ein Volumen von 1500 cm³ und seine Körpergröße war etwas geringer als unsere. Er war Sammler, Jäger und nutzte das Feuer. Er begrub auch seine Toten.
Homo sapiens sapiens: Stammt aus Afrika und besiedelte Asien, Europa und Amerika vor etwa 130.000 Jahren. Sein Schädel hatte ein Volumen von 1300 bis 1500 cm³ und ein Kinn. Er ist der moderne Mensch. Er schuf Höhlenmalereien und Kunst.
Die Hominisation:
- Durch das Gehen auf zwei Beinen (Bipedismus) wurde das Gesichtsfeld erweitert und verbessert. Die Hände wurden frei, um Werkzeuge zu tragen, Nahrung zu sammeln oder die Jungen zu versorgen.
- Die sexuelle Beziehung/Familie wurde gestärkt. Im Gegensatz zu Affen können menschliche Weibchen das ganze Jahr über empfangen. Die Männchen gehen auf die Jagd, während die Frauen sich um die Jungen kümmern. Es entwickelt sich der Instinkt des Besitzes, und es entstehen altruistisches Verhalten und neue sexuelle Beziehungen.
- Soziale Kräfte werden stärker, da das Überleben in Gruppen wahrscheinlicher ist. Die Eltern kümmern sich intensiver um ihre Kinder (bessere Kinderbetreuung).
- Ernährung und Entwicklung: Durch den Wechsel zur Savanne änderte sich die Ernährung, da es keine Blätter oder Früchte mehr gab. Die Ernährung wurde reich an tierischem Eiweiß, was zu einer Verkleinerung des Verdauungssystems führte, da pflanzliche Bestandteile schwerer zu verdauen sind. Das Gehirn entwickelte sich weiter.
- Spracherwerb: Mit der Sprache wurden Objekte mit Wörtern verbunden. Dies führte zur Äußerung von Ideen mit Worten.

Die Stellung des Menschen im Tierreich:
* Reich: Tierreich *
Klasse: * Säugetiere *
Ordnung: * Primaten *