Die Entstehung des Lebens und die Evolution der Arten: Schlüsselkonzepte

Die Entstehung des Lebens und die Evolution der Arten

Die frühe Erde und die Entstehung des Lebens

• Die Formation von Gasbällen war ein früher Schritt.
• Jahrhunderte nach niedrigen Temperaturen erschienen die ersten Gesteine.
• Niedrigere Temperaturen führten zum Auftreten von Seen und Meeren. Die Atmosphäre war ohne Regen, was zu einer „toten“ Landschaft führte.
• Die erste Protoatmosphäre entstand.
• Chemische Reaktionen in der Frühzeit waren grundlegend für die Prozesse des Lebens.
• Einfache Moleküle wurden komplexer, bis die ersten lebenden Protobionten (z.B. in Tröpfchen) entstanden.

Definition und Energie des Lebens

Was ist Leben?

Leben ist ein physikalischer Prozess, der sich durch spezifische chemische Funktionen auszeichnet, darunter:

• Ernährung
• Fortpflanzung
• Reizbarkeit und Interaktion mit der Umwelt

Energiequellen des Lebens

Lebewesen gewinnen Energie durch verschiedene Prozesse:

• Photosynthese: Von Pflanzen, Algen und einigen Bakterien durchgeführt, z.B. tagsüber.
• Zellatmung: Pflanzen atmen Tag und Nacht, um Energie zu gewinnen.
• Fermentation: Stoffwechselprozesse von Mikroorganismen, die Energie gewinnen. Dabei entstehen Produkte wie Wein, Apfelwein oder Bier.

Tod und Sterben

Diagnose des Todes

Der Tod tritt ein, wenn das Gehirn die Fähigkeit verliert, auf therapeutische Reanimationsversuche zu reagieren.

Der „romantische Tod“

Eine philosophische Betrachtung: Alles im Leben ist Abschied, alles vergeht, alles Leid.

Theorien zum Ursprung des Lebens

• Historische/Religiöse Theorie: Das Leben ist auf ein höheres Wesen zurückzuführen.
• Wissenschaftliche Theorie: Der Ursprung des Lebens wird durch die Anwendung der wissenschaftlichen Methode erforscht.
• Spontane Generationstheorie: Die Annahme, dass Lebewesen aus toter Materie entstehen können.

Pasteurs Experiment und die Widerlegung der Spontanzeugung

Mikroben und Zersetzung

Mikroben und Sporen sind in der Luft und auf allen Objekten vorhanden und sind für die Zersetzung von Lebewesen verantwortlich.

Panspermie-Theorie

Eine Theorie besagt, dass Lebewesen oder ihre Vorläufer von Himmelskörpern auf die Erde gelangten.

Ursprung und Evolution der Arten

Definition einer Art

Eine Art ist eine Gruppe von Individuen, die sich fortpflanzen und fruchtbare Nachkommen haben können.

Theorien zur Artenentstehung

• Direkte Schöpfung: Arten wurden durch ein höheres Wesen geschaffen und bleiben über die Zeit unverändert.
• Katastrophismus: Perioden des Wachstums werden von Katastrophen gefolgt, die zu Ausrottungen führen.

Paläontologie: Die Wissenschaft der Fossilien

Die Paläontologie ist die Wissenschaft, die lebende und ausgestorbene tierische und pflanzliche Fossilien studiert. Fossilien sind die Überreste von Organismen und Spuren der Aktivität des Urmenschen.

Darwins Evolutionstheorie

Die biologische Evolution ist ein Transformationsprozess der Arten, bei dem kleine Unterschiede allmählich über Generationen auftreten. Schlüsselprinzipien sind:

• Hohe Reproduktionsrate: Lebewesen produzieren mehr Nachkommen, als überleben können.
• Variabilität: Individuen innerhalb einer Population sind nicht identisch.
• Natürliche Selektion: Nur die am besten an die Umgebung angepassten Individuen überleben und geben ihre Merkmale weiter.

Der Cro-Magnon-Mensch

Im Jahre 1868 entdeckte der französische Geologe Louis Lartet eine Fundstätte mit fünf Skeletten (3 Männer, 1 Frau, 1 Baby), die etwa 30.000 Jahre alt waren.

Wichtige chemische Prozesse

• Dehydrierung von Fleisch
• Photosynthese
• Atmung
• Verbrennung
• Oxidation
• Zersetzung von Sauerstoff und Silikaten
• Bikarbonat-Zersetzung (z.B. durch Mikroorganismen)

Schlüsselbegriffe und Persönlichkeiten

Autotrophie

Die Fähigkeit, eigene Nahrung zu produzieren.

Kupfer

Ein Spurenelement, wichtig für die Hämoglobinbildung.

Roter Stuhl

Ein medizinisches Symptom, das auf verschiedene Ursachen hinweisen kann.

Fermentation

Ein Stoffwechselprozess zur Energiegewinnung ohne Sauerstoff.

Louis Pasteur

Widerlegte die Theorie der spontanen Generation.

Hermann von Helmholtz

Vertrat die Idee einer stabilen Beziehung von Arten zur Umwelt.

Stickstoff

Ein chemisches Element, Bestandteil wichtiger Biomoleküle wie Aminosäuren und Nukleinsäuren.

Charles Darwin

Begründer der Evolutionstheorie durch natürliche Selektion.