Evolutionstheorie Darwin

Bis zum 19. Jahrhundert wussten Menschen nicht, dass sich Tiere über einen sehr langen Zeitraum nicht verändern. In diesem Fall glaubten die Menschen eher an den göttlichen Akt der Schöpfung. Zwei Naturwissenschaftlern, Charles Robert Darwin und Jean Baptiste de Lamarck, gelang es bedeutende Feststellungen in Bezug zur Evolution zu machen. 

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsangabe

    Die Evolution beschreibt die Veränderung und Entwicklung bestimmter genetischer Merkmale, die in Organismen von Generation zu Generation vorkommen.

    Durch seine Arbeit konnte Darwin früh darauf verweisen, dass nicht nur die natürliche Selektion die Evolution aller Lebewesen vorantreibt.

    Die natürliche Auswahl ist das wichtigste, aber nicht das einzige Mittel der Veränderung. - Charles Robert Darwin

    Charles Darwin Steckbrief

    Charles Robert Darwin (1809 - 1882) war ein britischer Botaniker, Biologe und Naturwissenschaftler. Er gilt als der "Urvater der Evolution". Mit seinen Erkenntnissen zur Evolutionstheorie gelang es ihm einen Namen in der Welt, als Naturwissenschaftler zu machen. Darwin wurde durch seine revolutionären Erkenntnisse berühmt. Demzufolge wurde die Theorie nach ihm benannt.

    Darwin startete sein Medizinstudium im Jahr 1825, brach es aber ein paar Jahre später ab. Ab 1828 studierte er Theologie in Cambridge. Er zeigte sehr starkes Interesse an naturwissenschaftliche Themen, wie Botanik und Insekten.

    Im Jahr 1831 fing er seine Reise, eine geologische Expedition, die man auch als eine Vermessungsfahrt kennt, an und segelte bis 1836 mit der HMS-Beagle. Während seiner Expedition sammelte er viele Pflanzen und Fossilien, die er naturwissenschaftlich untersuchte, und machte davon Aufzeichnungen.

    Darwins Evolutionstheorie Darwin Darwin Theorie Definition Forschungsreise StudySmarterAbbildung 1: Forschungsreise von Charles Darwin

    Auf Basis seiner Expedition stellte Darwin eine Theorie zur Entstehung der Korallenriffe auf. Er stellte außerdem eine Evolutionstheorie zur Entstehung der Arten auf. Auf dem Tahiti-Atoll entdeckte Darwin, dass Korallen die Küste schützen. Er konnte anerkennen, dass ihre Korallenriffe Biodiversitäts-Hotspots sind.

    Biodiversitäts-Hotspots sind Regionen auf der Erde, in denen eine Vielzahl einheimischer Pflanzen- und Tierarten vorkommen und äußerst bedroht sind.

    Darwin interessierte sich für unbekannte Vulkangesteine, die nicht Korallenkalkinseln entsprachen. Bei Lagunenmessungen reichte sein Werkzeug nicht bis zum Grund. Darum benutzte Darwin ein mit Talg bedecktes Lot, um Sedimente einzufangen, und bemerkte eine flache Verteilung des Korallenwachstums.

    Charles Darwin wies auf bestehende Theorien zurück, dass sich Korallen zu Ringen organisieren, an den Rändern von Unterwasserkratern liegen oder lieber nach außen wachsen. Er erkannte, dass die große Dicke der Riffe zusammen mit der gleichzeitigen Tiefenbegrenzung des Korallenwachstums nur durch das relative Absinken des Meeresbodens erklärt werden konnte. Die bis heute gültige Theorie der Riffe und Atolle war geboren, er veröffentlichte sie 1842 und begründete damit die Richtung der biogeografischen Forschung.

    Naturwissenschaftler*innen wissen heute, dass der Meeresboden sinken kann, der Meeresspiegel aber auch steigen kann. Die Wirkung auf Korallenriffe ist die gleiche. Darwin erkannte jedoch, dass Korallen dem relativen Anstieg folgen können und die Küste weiter schützen können. Wegen Darwin wissen wir heute, dass die Malediven und Tuvalu nicht sinken können, solange die Korallenriffe bestehen und nicht zerstört werden.

    Die bedeutendsten Werke Darwins sind:

    • Die Entstehung der Arten
    • Das Variieren der Tiere und Pflanzen unter dem Zustand der Domestikation
    • Die Abstammung der Menschen
    • Insektenfressende Pflanzen

    Darwins Evolutionstheorie Darwin Porträt StudySmarterAbbildung 2: Porträt vom jungen Charles Robert Darwin (1840)

    Darwins Evolutionstheorie - Definition

    Eine Evolutionstheorie ist eine wissenschaftliche Erklärung, die die Veränderlichkeit von Organismen beschreibt. Die Evolutionstheorie soll darstellen können, dass sich jede Art entwickeln kann. Somit kann man die Veränderungen im Laufe der Zeit verfolgen.

    Während seiner Expedition beobachtete Darwin viele Lebewesen. Darwin formulierte währenddessen seine Theorie und prägte das Prinzip "survival of the fittest ". In Darwins Evolutionstheorie heißt, dass nur die Lebewesen überleben, die am besten an die Umweltbedingungen angepasst sind. Außerdem können diese ihre Gene an die nächste Generation vererben.

    Der Darwinismus besteht aus drei bzw. vier grundlegende Annahmen:

    1. Reproduktion/Vererbung
    2. Variation
    3. Selektion

    Reproduktion/Vererbung

    Eine bestimmte Menge an Individuen innerhalb einer Population muss in der Lage sein, sich zu vermehren, um bestimmte Merkmale zu vererben. Einige Organismen erzeugen mehr Nachkommen, als zum Überleben notwendig. Die neu entstandene Generation innerhalb der Population muss sich auch vermehren können. Sie müssen nämlich auch die Merkmale an die "neuere" Generation vererben. Dadurch entstehen viele Variationen.

    Variation

    Innerhalb einer Population muss es eine große Vielfalt an Merkmalen geben. Es muss auch ein Weg gegeben haben, der neue Variationen bestimmter Merkmale in die Population einführen kann. Durch die Variation gibt es nie zwei gleiche Lebewesen. Sie unterscheiden sich in mindestens einem Merkmal.

    Neue Varianten eines Merkmals entstehen z. B. durch ungenaue Replikation oder allgemein durch Mutationen und Rekombination.

    Selektion

    Die Merkmale, die vererbt wurden, müssen theoretisch die Fähigkeit zur Reproduktion innerhalb einer Art "positiv" beeinflussen. Einerseits kann die Überlebensfähigkeit der Art (natürliche Selektion) erhöht werden. Andererseits kann die Reproduktionsfähigkeit (sexuelle Selektion) verändert werden, damit die Organismen notwendige Partner zur Reproduktion finden können. Die Lebewesen, die an die Lebensbedingungen besser angepasst sind, haben einen Selektionsvorteil. Deswegen können sie auch eher überleben.

    Ursachen für die Selektion sind z. B. Nahrungsknappheit oder Kooperation.

    Laut Darwin können sich besser angepasste Organismen eher fortpflanzen ("individual fitness") als andere. Diese Individuen produzieren die meisten Nachkommen. Somit können die Merkmale so schnell wie möglich verbreitet werden. Der Prozess kommt durch natürliche Selektion zustande. Durch die natürliche Selektion gibt es innerhalb einer Population immer mehr Nachkommen, die an die Umweltbedingungen angepasst sind.

    Genauer gesagt, wirkt die Variation innerhalb einer Art beim Genotyp und die Selektion beim Phänotyp. Unter Genotyp versteht man alle Gene, die ein Organismus besitzen kann. Unter Phänotyp versteht man das Erscheinungsbild eines Lebewesens. Damit sind alle physiologische und morphologische Merkmale gemeint.

    Darwin hat fünf Hauptthesen entwickelt:

    1. Evolution: Die Umwelt und Organismen verändern sich mit der Zeit.
    2. Gemeinsame Herkunft/Abstammung: Alle Organismen sind "verwandt".
    3. Artbildung durch Isolation (genetische, räumliche): Die Variation der Organismen erfolgt aus Artaufspaltungen. Aus einer sehr kleinen Population, die sich von der Hauptpopulation trennte, können neue Arten entstehen.
    4. Langsame Evolution: In vielen Generationen und über einen sehr langen Zeitraum können neue Arten entstehen.
    5. Die natürliche Selektion erhöht die Lebenschancen einer Art.

    In seiner Evolutionstheorie deutete Darwin oft auf antireligiöse Elemente. Diese widersprachen sich mit den damaligen religiösen Glaubensvorstellungen.

    Evolutionstheorie Darwin – Flussdiagramm

    Dadurch, dass innerhalb einer Population zu viel Nachwuchs entsteht, kommt es zur Konkurrenz um Nahrung oder Lebensraum. Die Individuen, die besser angepasst sind, können sich aufgrund der natürlichen Selektion besser durchsetzen und ihre Merkmale oder Organe an die nächste Generation vererben. Die Individuen, die keinen Zugang zu Nahrung haben, sterben dann aus. Durch diese langsame Angepasstheit oder "Verbesserung" der Art kommt es zum Artwandel. Da die besser angepasste Population sich nicht mehr mit anderen Generationen fortpflanzt, entsteht eine neue Art, die besser an die Umweltbedingungen angepasst ist, als vorherige Generationen.

    Darwins Evolutionstheorie – Giraffen als Beispiel

    Giraffen fressen hauptsächlich Blätter von Bäumen. In einer neuen Giraffengeneration haben einige Giraffen zufälligerweise einen langen Hals. Sie haben damit einen großen Vorteil im Vergleich zu anderen Giraffen. Mit den längeren Hälsen können die Giraffen die Blätter essen, die höher an den Bäumen wachsen. Dies ist vor allem dann vorteilhaft, wenn alle Blätter in den unteren Teilen der Bäume gegessen wurden. Die Giraffen mit den kürzeren Hälsen verhungern. Die Giraffen mit den längeren Hälsen überleben und können sich fortpflanzen.

    In der nächsten Generation gibt es deswegen mehr Giraffen, die den längeren Hals von den Eltern geerbt haben. Dieser Kreislauf soll sich über einen sehr langen Zeitraum wiederholt haben. Hierbei konnten sich die Giraffen mit den längeren Hälsen besser durchsetzen. Sie gewannen den sogenannten "Kampf ums Überleben".

    Deswegen sollen die heutigen Giraffen auch einen 2-3 m langen Hals haben.

    Vergleich Evolutionstheorie – Darwin, Lamarck und Cuvier

    Darwin, Lamarck und Cuvier haben sich intensiv mit der Evolution von Organismen befasst. Aus ihren Erfahrungen und Ideen entstanden die wohl bekanntesten Evolutionstheorien.

    Jean Baptiste de Lamarck

    Jean Baptiste de Lamarck war ein französischer Zoologe und Botaniker. In seiner Evolutionstheorie besagte Lamarck, dass Organismen einen inneren Drang nach Perfektion besitzen. Dabei sollen sich bestimmte Organe durch Gebrauch oder Nichtgebrauch anpassen. Die erworbenen Merkmale werden an die Nachkommen vererbt.

    Wenn Du an das Giraffen-Beispiel denkst, wäre Lamarcks Theorie, dass sich die Giraffen immer weiter strecken mussten, um an die oberen Blätter zu gelangen und dadurch die Hälse von Generation zu Generation immer länger wurden.

    Georges de Cuvier

    Georges de Cuvier war ein Zoologe, der Anatomien verglich. In seinem "Gesetz von der Korrelation der Organe" sagte Cuvier, dass alle Teile eines Organismus in Form und Funktion in einer Wechselbeziehung zueinander stehen. Cuvier war ein Gegner des Evolutionsgedankens. Er sagte, dass wenn sich ein Teil eines Lebewesens ändern sollte, dass das Lebewesen nicht überleben könnte.

    Er war ein Anhänger der Katastrophentheorie. Er glaubte, dass unregelmäßige Naturkatastrophen das Leben in ganzen Regionen auslöschen können. Die verwüsteten Regionen sollen dann durch Zuwanderung von Tiere neu besiedelt worden sein. Cuvier bewies, dass Lebewesen bzw. Arten aussterben können.

    Darwinismus vs. Lamarckismus vs. Katastrophismus

    DarwinismusLamarckismusKatastrophismus
    BegründerCharles Robert DarwinJean-Baptiste de LamarckGeorges de Cuvier
    Grundannahme
    • Umwelt wählt aus Varianten aus
    • Lebewesen werden passiv durch Selektion angepasst
    • Umwelt löst innere Bedürfnisse aus
    • Lebewesen passen sich aktiv den Umweltbedingungen an
    • Arten sind unveränderlich
    • Tiere sollen durch gewaltige Naturkatastrophen (Kataklysmen) gestorben sein
    • Übereinstimmung mit der christlichen Vorstellung der Sintflut
    AnpassungSelektionGebrauch, Nichtgebrauch, VererbungNeuentstehung der Arten nach jeder Katastrophe, Einwanderung
    Heutige SichtDie Evolutionstheorie ist Grundlage für die synthetische Theorie der Evolution.Die Evolutionstheorie wurde widerlegt.Die Evolutionstheorie wurde durch neue Forschungen infrage gestellt.

    Die synthetische Evolutionstheorie ist die aktuellste Evolutionstheorie, die bei neuen Befunden fortlaufend aktualisiert wird. Die synthetische Evolutionstheorie besteht aus einer Kombination von Darwins Kenntnissen, Gregor Mendels Genetikkenntissen und Bereichen der Ökologie und Paläontologie.

    Durch die synthetische Evolutionstheorie wurden fünf Evolutionsfaktoren bestimmt, die die Bildung von neuer Lebensformen bestimmt:

    Darwins Evolutionstheorie: Zusammenfassung

    Aus Darwins Evolutionstheorie sind die natürliche Selektion, Variation und die Vererbung und Reproduktion sehr wichtig.

    Darwin stellte fest, dass viele Lebewesen viele Gemeinsamkeiten aufwiesen. Er erkannte auch, dass sich Lebewesen durch die Mutationen von Genen verändern können. Arten, die eine Verbesserung der Merkmale aufwiesen, setzten sich durch. Die Entwicklung dieser Arten ist zu diesem Zeitpunkt und für die Umwelt nützlich. Sogenannte negative (genetische) Entwicklungen führen zur Vernichtung der Lebewesen. Die Menge dieser Lebewesen wird immer reduziert, bis keines mehr existiert.

    Zwischen Arten findet immer ein Wettbewerb statt. Es soll das Überleben der Individuen sichern. Ein Wettbewerb findet zum Beispiel in Form von Nahrungsversorgung, Lebensraumbeschaffung, aber auch in Form der Reproduktion statt. Ein solcher Wettbewerb um lebensnotwendige Ressourcen nannte Darwin "struggle for life".

    Damit Lebewesen überleben können, müssen diese körperlich kräftig und intelligent sein. Die Anpassung an die Umwelt ist für alle Lebewesen von enormer Wichtigkeit. Charles Darwin sagte deswegen nicht: "Der Stärkste überlebt!". Darwin sagte stattdessen: "Der Fitteste überlebt!".

    Darwins Evolutionstheorie – Beispiele

    Einige Beispiele, die Darwins Evolutionstheorie bestätigen sind der Birkenspanner, die Darwinfinken und die Menschen.

    Birkespanner (Biston betularia)

    Im frühen 18. Jahrhundert verdunkelte der Prozess der Industrialisierung in England die gesamte Landschaft, inklusive Bäume, mit Ruß. Durch die weiße Färbung ziehen die Schmetterlinge die Aufmerksamkeit vieler Fressfeinde.

    Im Gegensatz dazu gibt es dunkle Vertreter der Art, die an dunklen Pflanzen nicht besonders auffallen und sich rasant vermehren können. Dadurch gab es viele dunkle Schmetterlinge und ganz wenige helle. Als solches ging den Raubtieren die Nahrung nicht aus. Wenn es dazu gekommen wäre, dass nur wenige helle Birkenspanner gelebt haben, hätten andere Tiere keine Futterquelle mehr.

    Die Vielfalt der Merkmale ist also wichtig für das Überleben der Arten. Die Bäume in Großbritannien sind wieder grün und es gibt fast keinen Restruß mehr, der die Luft belastet.

    Wissenschaftler*innen züchteten daraufhin die schwarzen und hellen Motten. Sie fanden heraus, dass die dunkle Form andere Genvarianten hat als die helle Form. Die dunkle Farbe wurde durch eine Mutation in der DNA der hellen Form des Birkenspanners ausgelöst.

    Durch diese Mutation bekamen die dunklen Birkenspanner Nachkommen mit ebenfalls dunklen Flügeln. Die helle Form der Motte, die diese Mutation nicht hatten, bekamen Nachwuchs mit hellen Flügeln. Die dunklen Birkenspanner waren auf geschwärzten Birkenstämmen besser vor Feinden getarnt, als die "originale" helle Form.

    Evolutionstheorie Darwin Birkenspanner hell dunkel Beispiel StudySmarterAbbildung 5: Paarung der beiden Morphen;

    Evolutionstheorie Darwin - Das Wichtigste

    • Unter Darwinismus versteht man Darwins Evolutionstheorie.
    • Variabilität, Vererbung, Selektion und Reproduktion bildeten die Grundlage seiner Evolutionstheorie.
    • Durch die Selektion werden die Lebewesen passiv an die Umweltbedingungen angepasst. Die passive Anpassung geschieht über mehrere Generationen.
    • Innerhalb einer Population kann eine positive oder eine negative Entwicklung einen Einfluss auf die Lebewesen haben. Positive Entwicklungen setzen sich meist durch, während negative Entwicklung meist zum Aussterben der Art führen.
    • Laut Darwin führen Individuen innerhalb einer Population einen Wettbewerb ums Überleben. Das nannte er "struggle for life". Außerdem überleben die Fittesten innerhalb der Population, und nicht nur die Starken (= "survival of the fittest").
    • Im Vergleich zum Katastrophismus und dem Lamarckismus, bildet der Darwinismus die Grundlage für die heutige Synthetische Evolutionstheorie. Der Lamarckismus wurde widerlegt und der Katastrophismus wird infrage gestellt.

    Nachweise

    1. Abb. 1: Von de:Benutzer:Devil_m25 - own work, backround-map by Google Maps-For-Free, CC BY 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2845982
    2. Abb. 2: Von George Richmond - https://esajournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1890/0012-9623-91.4.398, Gemeinfrei, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=614563
    3. Abb. 5: Von Siga - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=61720222
    Häufig gestellte Fragen zum Thema Evolutionstheorie Darwin

    Was ist die Darwin Theorie?

    Darwins Evolutionstheorie erklärt die Entstehung der Arten durch natürliche Selektion ("On the Origin of Species").

    Was besagt Darwins Evolutionstheorie?

    Darwins Evolutionstheorie besagt, dass sich einige Merkmale von Organismen im Laufe der Zeit verändern. Diese Veränderungen ermöglichen dem Organismus, sich besser an die Umwelt anzupassen. Die Veränderungen sollen auch zum Überleben helfen und deswegen können Organismen auch mehr Nachwuchs bekommen.

    Was versteht man unter "survival of the fittest"?

    "Survival of the fittest" deutet darauf, dass die am besten angepassten Lebewesen einer Art überleben. Deswegen heißt es der Fitteste überlebt und nicht der Stärkste.

    Was ist der Darwinismus?

    Der Begriff Darwinismus wurde 1860 geprägt. Darwinismus ist ein anderer Ausdruck für Darwins Evolutionstheorie. Es wurde verwendet, um Darwins Evolutionstheorie von anderen Theorien zu unterscheiden. Der Begriff wird heutzutage nicht mehr verwendet.

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