Evolution: Fossilien, Homologie, Mutation & Artenbildung

Fossilien: Beweise der Evolution

Fossilien sind erhaltene Überreste von Organismen, die in der Vergangenheit auf der Erde lebten. Sie zeigen, dass viele Organismen, die einst existierten, heute ausgestorben sind. Die Untersuchung von Fossilien zeigt einen Prozess des Wandels im Laufe der Zeit.

Homologie: Vererbte Ähnlichkeiten

Homologie bezieht sich auf strukturelle Ähnlichkeiten, die von gemeinsamen Vorfahren geerbt wurden, sowohl im Skelett als auch im Körperbau (homologe Strukturen).

Molekulare Genetik: Die DNA-Revolution

Molekulare Genetik ist eine Disziplin, die sich seit Mitte des 20. Jahrhunderts, nach der Entdeckung der DNA-Doppelhelix, rasant entwickelt hat. Sie liefert überzeugende Beweise für die biologische Evolution.

Mutation und Anpassung

Mutation: Veränderung des Erbguts

Mutationen sind vererbbare Veränderungen im Erbgut. Die meisten sind harmlos, nur selten sind sie von Vorteil. Wenn eine Mutation weder Vor- noch Nachteile bringt, wird sie als neutral bezeichnet. Ändert sich jedoch die Umgebung, kann die Mutation von neutral zu positiv oder negativ werden.

Sexuelle Fortpflanzung und Variation

Die sexuelle Fortpflanzung erhöht die genetische Variation und erzeugt neue Kombinationen von Genen.

Anpassung durch natürliche Auslese

• Mutationen mit Vorteilen setzen sich in einer Population durch und führen im Laufe der Zeit zu einer an die Umwelt angepassten Population.
• Anpassung ist eine Folge der natürlichen Auslese, die durch die Umwelt auf zufällig entstandene, vererbbare Varianten in der Population ausgeübt wird.

Veränderungen und Artenbildung

Natürliche Auslese in veränderten Umgebungen

Wenn sich die Umweltbedingungen ändern, entsteht in einer bereits angepassten Population natürliche Auslese. Individuen, die vorteilhafte Eigenschaften für die neue Umgebung besitzen, überleben, während der Rest stirbt. Individuen passen sich nicht absichtlich an, sondern Populationen passen sich an.

Wie entstehen neue Arten?

Die Entstehung neuer Arten in der Natur erfolgt typischerweise in drei Schritten:

1. Isolation von Populationen: Individuen einer Art werden durch eine Barriere (Fluss, Berg usw.) vom Rest der Art getrennt und können sich nicht mehr mit ihnen fortpflanzen.
2. Graduelle Differenzierung: Da Mutationen zufällig auftreten, entwickeln sich Unterschiede zwischen den beiden Populationen. Wenn die Umweltbedingungen unterschiedlich sind, verstärkt die natürliche Auslese die Unterschiede, die durch Mutationen entstanden sind.
3. Zwei verschiedene Arten: Längere Isolation kann dazu führen, dass sich eine Population so stark von der ursprünglichen unterscheidet, dass sie die Fähigkeit verliert, sich mit dieser fortzupflanzen. Die beiden Populationen sind dann so unterschiedlich, dass sie sich nicht mehr kreuzen und keine fruchtbaren Nachkommen zeugen können.