Evolutionstheorien und Ursprung des Lebens: Konzepte & Beweise

Klassische und Moderne Evolutionstheorien

Fixismus

Die Theorie, die besagt, dass Arten sich nicht verändern und seit der Schöpfung unverändert bleiben. Vertreten von Carl von Linné.

Katastrophismus

Georges Cuvier schlug vor, dass große Katastrophen die bestehenden Arten zerstörten, was die Schaffung neuer Arten ermöglichte.

Transformationstheorie (Lamarckismus)

Arten entwickeln sich allmählich ineinander.

• Die Rolle des Körpers (Gebrauch und Nichtgebrauch von Organen).
• Erworbene Eigenschaften werden vererbt.

Darwinismus (Selektionstheorie)

Stellt die enge Verwandtschaft aller Lebewesen fest. Vorhandene Arten sind das Ergebnis progressiver Entwicklung aus vorhergehenden Arten.

• Hohe reproduktive Kapazität der Lebewesen.
• Variabilität von Populationen.
• Natürliche Selektion.
• Arten entwickeln sich.

Neo-Darwinismus (Synthetische Evolutionstheorie)

Die Evolution basiert auf zwei Hauptfaktoren:

1. Existenz der genetischen Variabilität der Population: Verursacht durch Mutationen und genetische Rekombination, die verschiedene Genotypen hervorbringen.
2. Wirkung der natürlichen Selektion: Eliminiert weniger vorteilhafte Genotypen der Population und begünstigt Individuen, die besser geeignet sind.

Neutrale Evolutionstheorie

Der Zufall ist der Faktor, der Varianten in Populationen verteilt. Genmutationen können sich ohne selektiven Vorteil verbreiten.

Punktuiertes Gleichgewicht (Punktualismus)

Stellt fest, dass das Fehlen von Zwischenstufen in Fossilien nicht auf eine unvollständige Aufzeichnung hindeutet, sondern darauf, dass die Evolution manchmal in „Sprüngen“ (schnellen Phasen) erfolgt.

Beweise für die Evolution

Morphologie (Vergleichende Anatomie)

Das Studium der vergleichenden Anatomie hilft, die Ähnlichkeiten und Unterschiede ein und desselben Organs in verschiedenen Arten zu erkennen.

Paläontologie (Fossilienkunde)

Die Untersuchung von Fossilien ermöglicht es uns, die Lebensformen der Vergangenheit und ihre Evolution zu verstehen. Wir können das Alter von Fossilien durch geologische Methoden bestimmen.

Embryologie

Studium der frühen Entwicklung von Organismen.

Taxonomie (Klassifizierung)

Das System zur Klassifizierung von Lebewesen basiert auf den aktuellsten Übereinstimmungen, die zeigen, dass Organismen ähnliche Eigenschaften aufweisen, welche das Ergebnis eines gemeinsamen evolutionären Prozesses sind.

Ursprung des Lebens und der Zelle

Panspermie

Hermann Richter dachte, die Erde sei durch Mikroorganismen aus dem Weltraum „befruchtet“ worden. Die elaborierte Theorie besagt, dass Leben in Form von bakteriellen Sporen aus dem Weltraum auf die Erde gelangte, angetrieben durch den Strahlungsdruck von Sternen.

Präbiotische Synthese (Chemische Evolution)

Gase in der Atmosphäre reagierten impulsiv und bildeten kleine organische Moleküle. Regen wusch diese chemischen Substanzen in die Ozeane, wo sie sich lösten und die Ursuppe bildeten. Diese organischen Moleküle reagierten mit Wasser und wandelten sich in biologische Bausteine (Monomere) wie Aminosäuren um. Diese Bausteine verbanden sich zu den ersten Riesenmolekülen (Polymeren) wie Proteinen und Nukleinsäuren. Aus der Ursuppe entstanden Mikrostrukturen, in denen Polymere interagierten und autoreproduktive Prozesse entwickelten. Diese ersten Systeme verbreiteten sich über den Ozean und markierten den Beginn der biologischen Evolution.

Evolution der Zelle

Eine biologische Membran trennte das Innere vom Äußeren, was den Stoffwechsel und die Energienutzung ermöglichte. Die frühen Vorläuferzellen waren wahrscheinlich heterotrophe, fermentierende Bakterien, die Nahrung und Energie direkt aus ihrer Umgebung bezogen.

Als die Nahrungsreserven erschöpft waren, entwickelten sich die ersten Zellen, die Photosynthese betrieben (Cyanobakterien). Diese setzten Sauerstoff frei und wandelten die primitive, reduzierende Atmosphäre in eine neue, sauerstoffreiche Atmosphäre um. Viele vorhandene Zellen starben ab, andere passten sich an und lernten, Sauerstoff zu nutzen. Aerobe heterotrophe Bakterien nutzten Sauerstoff zur Energiegewinnung durch Zellatmung. Später entwickelten sich eukaryotische Zellen.