Evolution

Die Verwandtschaft allen Lebens

Im Jahre 1859 veröffentlichte Charles Darwin sein berühmtes Werk "Die Entstehung der Arten" (On the Origin of Species by Means of Natural Selection) und verursachte damit einen der folgenreichsten Paradigmenwechsel in der Geschichte der Menschheit. Seine Theorie veränderte nicht nur die Biologie, sondern hatte Auswirkungen in allen Bereichen menschlichen Lebens. Neue Forschungsergebnisse führen zur Entwicklung von modernen Modellen und Theorien, welche das Wirken der evolutionären Prozesse zu erklären versuchen. Die evolutionäre Entwicklungsbiologie (Evo-Devo) untersucht, welche Rolle ökologische und ontogentische Faktoren bei der Evolution spielen. Mit dem Begriff "universeller Darwinismus" wird die Tatsache beschrieben, dass auch außerhalb der Evolutionsbiologie, beim Vorhandensein von Evolutionsmechanismen wie Variabilität und Selektion, eine Evolution stattfindet. Eine gemeinsame Erkenntnis ist aber, dass der Mensch keine Sonderstellung in dieser Welt einnimmt. Der Evolutionsbiologe Axel Lange nennt es: Die Verwandtschaft allen Lebens.

"Aus Darwins epochaler neuer Sicht geht unmissverständlich hervor, dass die Arten aufgrund ihrer 'Deszendenz mit Abänderung' miteinander verwandt sind. Alle Arten haben eine Abstammungsgeschichte. Diese Abstammungsgeschichten lassen eine zeitliche Abfolge der Aufspaltung der Ahnenreihen und der dabei aufgetretenen Modifikationen zu. Heute wissen wir: Der Mensch und alle Säugetiere stammen von mäuseähnlichen Arten ab, die vor mehr als 150 Mio. Jahren auf der Erde lebten und unauffällige Zeitgenossen der Dinosaurier waren. Säugetiere, Vögel, Reptilien, Amphibien, Fische, sie alle gehen auf kleine wurmähnliche Tiere zurück, die vor 600 Mio. Jahren im Meer lebten. Und alle Tiere und Pflanzen gehen zurück auf bakterienartige Einzeller, die vor drei Milliarden Jahren, das sind 3000 Mio. Jahre, lebten." (Lange 2020, S. 5)

Quelle: Lange, Axel (2020): Evolutionstheorie im Wandel - Ist Darwin überholt?, Berlin: Springer E-Book

Did humans evolve from monkeys or from fish? In this enlightening talk, ichthyologist and TED Fellow Prosanta Chakrabarty dispels some hardwired myths about evolution, encouraging us to remember that we're a small part of a complex, four-billion-year process -- and not the end of the line. "We're not the goal of evolution," Chakrabarty says. "Think of us all as young leaves on this ancient and gigantic tree of life -- connected by invisible branches not just to each other, but to our extinct relatives and our evolutionary ancestors." Prosanta Chakrabarty TED2018 | April 2018

Literatur

Buchtipp: Evolutionstheorie im Wandel

Die klassische Evolutionstheorie ist unvollständig. Zwar ist die heutige Theorie, die auf Darwin basiert, anhaltend erfolgreich. Doch auf viele Fragen bietet sie keine Erklärung. Welche Vererbungsformen existieren neben der genetischen? Wie entstehen komplexe Variationen im Embryo und evolutionäre Innovationen, z.B. Vogelfeder oder Schildkrötenpanzer? Wie wirkt die Umwelt auf die Entwicklung der Arten und wie verändern Arten ihre Umwelt? Warum ist die Evolution von Vögeln, Korallen oder menschlicher Kultur mit der natürlichen Selektion allein nicht erklärbar? Immer stärkere Forderungen treten auf, die Synthetische Theorie umfassend zu erweitern. Die Erkenntnisse der letzten Jahrzehnte machen ein erhebliches Um- und Neudenken erforderlich. Unsere KI-basierte, nicht-biologische Technosphäre ist in die Evolutionstheorie zu integrieren. Das verständlich geschriebene, exzellent recherchierte Buch liefert spannende neue Erkenntnisse und ist gespickt mit faszinierenden neuen Beispielen aus der Evolutionsbiologie. © Bild und Text Springer. Lange, Axel (2020): Evolutionstheorie im Wandel - Ist Darwin überholt?, Berlin: Springer E-Book

Begriffe

  • Extended Evolutionary Synthesis (EES)
    Bezeichnung für die Erweiterte Synthese der Evolutionstheorie, hauptsächlich basierend auf Evo-Devo, => Entwicklungsplastizität, => inklusiver Vererbung und der => Nischenkonstruktionstheorie.
  • Evo-Devo
    Evolutionary developmental biology, Evolutionäre Entwicklungsbiologie. Ziel von Evo-Devo ist es, Variation nicht nur durch Genmutationen zu erklären, sondern durch die Analyse der Veränderungen im Entwicklungsverlauf. Entwicklungsprozesse können von der Außenwelt beeinflusst werden.
  • Eco-Evo-Devo
    Evolutionäre Entwicklungsbiologie mit besonderer Beachtung von Umwelteinflüssen, die evolutionäre Variation initiieren und mit nachgeordneter genetischer Akkommodation begleiten. Gesucht werden hier kausale Beziehungen zwischen Entwicklung, Evolution und Umwelt.
  • Entwicklungsplastizität, phänotypische Plastizität
    Fähigkeit eines mit nur einem Genotyp assoziierten Phänotyps, während der Entwicklung (und in verschiedenen Umweltsituationen) mehr als eine kontinuierlich oder nicht kontinuierlich variable Form der Morphologie, Physiologie und des Verhaltens hervorzubringen.
  • inklusive Vererbung
    Zusammenfassung genetischer und epigenetischer Vererbungsformen im Rahmen der => Erweiterten Synthese, einschließlich kultureller Vererbung.
  • Nischenkonstruktion
    Beschreibt die Fähigkeit von Organismen, Komponenten ihrer Umwelt, etwa Nester, Bauten, Höhlen, Nährstoffe zu konstruieren, zu modifizieren und zu selektieren. Die N. wird in der Evolutionstheorie zunehmend als eigenständiger Adaptationsmechanismus neben der natürlichen Selektion gesehen. Sie bestimmt den Selektionsdruck mit, dem Arten ausgesetzt sind und wird daher als ein eigener Evolutionsfaktor gesehen. Die Theorie der N. sieht eine komplementäre, wechselseitige, tendenzielle Beziehung zwischen Organismus und Umwelt.

Quelle: Lange, Axel (2020): Evolutionstheorie im Wandel - Ist Darwin überholt?, Berlin: Springer E-Book, Glossar

Lesetipp: Darwins Erbe - Das Rätsel der Evolution

Charles Darwin löste eine Revolution in den Lebenswissenschaften aus. Seine Evolutionstheorie hat sich als stabile Grundlage der modernen Biologie bewährt, ist allerdings mehrfach überarbeitet und erweitert worden. Die heute gängige Synthetische Evolutionstheorie schließt Aspekte ein, die Darwin noch nicht kennen konnte – etwa den molekularen Mechanismus der Vererbung, populationsgenetische Effekte oder das Wechselspiel von Konflikt und Kooperation in »evolutionär stabilen Strategien«. Neue Erkenntnisse machen immer deutlicher, wie die heutigen Arten – einschließlich des Menschen – entstanden sind und wie sie sich weiterentwickeln könnten. © Bild und Text Spektrum. Darwins Erbe - Das Rätsel der Evolution. Spektrum der Wissenschaft 5/2021

Evolutionär stabile Strategie (ESS)

"Das Wechselspiel zwischen Kooperation, Konflikt und Interessenausgleich hat sich tatsächlich als eines der komplexesten – und immer noch nicht völlig gelösten – Probleme der Evolutionsbiologie herausgestellt. Es lässt sich intuitiv nur begrenzt erfassen; man braucht eine theoretische Herangehensweise und leistungsfähige mathematische Modelle hierfür.
Der »Kampf ums Dasein« weicht inzwischen der »evolutionär stabilen Strategie« (ESS) – ein Konzept, das der Theoretische Biologe John Maynard Smith und der Populationsgenetiker George Robert Price 1973 eingeführt haben. Die ESS repräsentiert eine Strategie, die eine Population robust gegen Eindringlinge macht. Sofern hinreichend viele Mitglieder einer Gruppe sie anwenden, lässt sie sich durch keine Alternativstrategie verbessern. Ist sie erreicht, haben Betrüger, die gegen sie verstoßen, keine systematischen Vorteile mehr.
Die ESS findet eine Entsprechung in den Wirtschafts­wissenschaften: das so genannte Nash-Gleichgewicht. Beide lassen sich mit Methoden der Spieltheorie untersuchen. Das Individuum bleibt zwar generell die Einheit der Selektion, doch es befindet sich nicht in einem kontinuierlichen Existenzkampf, sondern ist Teil eines kooperativen »Spiels«, in dem der Erfolg des eigenen Verhaltens vom Verhalten der Mitspieler abhängt." (Tautz 2021)

Tautz, Diethard (2021): Evolutionstheorie auf dem Prüfstand, in: Spektrum der Wissenschaft 5/2021 - Darwins Erbe, S. 16

Lesetipp: Die Geschichte der Menschheit

Wie wurden wir zum modernen Menschen, dem Homo sapiens? Wie entwickelte sich unser Bewusstsein und unsere Sprache? Was passierte mit nahen Verwandten wie dem Neandertaler oder den Denisovaner-Menschen? Die Erforschung des Menschen und seiner Entwicklung hat in den letzten Jahren rasante Fortschritte gemacht. Die Fragen nach dem "Wir" und was uns zum "Homo sapiens" machte, gehören zu den spannendsten und wichtigsten Fragen der Wissenschaft. Die Antworten liefern viele verschiedene Teildisziplinen von der Anthropologie bis zur Neurologie. © Bild und Text Spektrum. Spektrum edition 1/2020 - Die Geschichte der Menschheit.

"Evolution durch natürliche Selektion gilt im Allgemeinen als Prozess, bei dem Veränderungen der äußeren Umwelt, etwa durch Fressfeinde, Klima oder Krankheiten, Eigenschaften eines Organismus verbessern. Aber so einfach hat sich der menschliche Geist nicht entwickelt. Unsere mentalen Fähigkeiten entstanden vielmehr durch verwickelte Rückkopplungsmechanismen, in deren Verlauf sich unsere Vorfahren ständig Nischen schufen, die in einem endlosen Kreislauf einen Selektionsdruck auf Körper und Geist ausübten. Wie bei einer sich selbst erhaltenden chemischen Reaktion trieb dieser unaufhaltsame Prozess die Kognition und Kultur des Menschen voran und forcierte so seine Abspaltung von anderen Primaten." (Laland 2020, S. 27)

Laland, Kevin (2020): Ein einzigartiges Wesen, in Spektrum edition 1.20 - Die Geschichte der Menschheit, S. 20 – 27

"Woher stammt unser großes Denkorgan? Fossilfunde deuten daraufhin, dass der Trend zu einem voluminöseren Schädelinhalt vor etwa sechs Millionen Jahren einsetzte. Zu dieser Zeit spaltete sich unsere Linie vom letzten Vorfahren ab, den wir mit heutigen Schimpansen und Bonobos gemeinsam haben. Wissenschaftler gehen davon aus, dass die biologischen Eigenschaften des Homo sapiens eng mit seinem großen Gehirn gekoppelt sind – darunter eine verlängerte Kindheit, eine größere Lebensspanne sowie eine Unterstützung der Mutter bei der Versorgung des Nachwuchses durch Väter und Großeltern. Nach der Geburt reift das Gehirn weiter. Dadurch prägen Lebensereignisse im sozialen Umfeld ebenfalls die kognitive Entwicklung." (Sherwood 2020, S. 42)

Sherwood, Chet C. (2020): Unterschiedlich verdrahtet, in Spektrum edition 1.20 - Die Geschichte der Menschheit, S. 42 - 45

Buchtipp: Der unangepasste Mensch

Eine spannende Reise von unseren evolutionären Ursprüngen bis in die Gegenwart, die zeigt,was unser stammesgeschichtliches Erbe bis heute mit uns Menschen macht. Die Anpassungsfähigkeit des Menschen scheint unbestreitbar, aber er ist körperlich und psychisch weniger stabil, als man denkt. Warum werden wir krank, warum altern wir? Warum sind wir häufig so unzureichend an unsere Umwelt angepasst? Martin Brüne sucht nach den evolutionären Ursachen unseres fehlerhaften Designs. Anschaulich und unterhaltsam erzählt der Psychiater und Neurologe vom evolutionären Werdegang des Homo sapiens - von seinem Ursprung vor vermutlich 300.000 Jahren bis in die Gegenwart. Dabei zeigt er, wie wir Menschen uns mit Steinzeitgehirnen in einer modernen Umwelt zurechtfinden müssen, wie unsere biologische Evolution nur mühsam mit den rasanten kulturellen Entwicklungen Schritt halten kann und welche Probleme uns dabei begegnen. 300.000 Jahre evolutionärer Anpassung und dennoch hat die Natur nicht alles zum Besten eingerichtet. Wir haben überlebt, doch unsere körperlichen und psychischen Gebrechen sind leider nicht ausgestorben. Ob Krebs, Herz-Kreislauf- oder Autoimmunerkrankungen, ob Depressionen, Angststörungen oder Schizophrenie - Martin Brünes erhellender Einblick in  die Ur- und Frühgeschichte des Menschen ermöglicht ein besseres Verständnis dieser nur allzu gegenwärtigen Leiden. © Bild und Text Klett-Cotta. Brüne, Martin (2020): Der unangepasste Mensch - Unsere Psyche und die blinden Flecken der Evolution, Stuttgart: Klett-Cotta E-Book

Buchtipp: Die Wahrheit über Eva

Carel van Schaik und Kai Michel nehmen in ihrem neuen Buch zwei Millionen Jahre Menschheitsgeschichte in den Blick. Sie zeigen, wie sich die Beziehung von Frauen und Männern entwickelte und was sie massiv ins Ungleichgewicht brachte. Neue Einsichten aus Evolutionsbiologie und Genetik, Archäologie, Ethnologie und Religionswissenschaft erhellen den komplexen Prozess, der die Frauen ins Leid stürzte, aber auch den Männern alles andere als gut tat. Die Erfolgsautoren studieren das Verhalten unserer Primaten-Verwandtschaft, inspizieren phantastische Steinzeitheiligtümer und durchforsten die Bibel. Sie zeigen, warum Treue eine männliche Erfindung ist und wieso Sexualität verteufelt wurde. Sie enthüllen, was bis heute Ehe, Familie und die Sphären der Macht kontaminiert. Die Wahrheit über Eva kann helfen, die Misere der Geschlechter endlich zu beenden. © Bild und Text Rowohlt. Schaik, Carel van / Michel, Kai (2020): Die Wahrheit über Eva - Die Erfindung der Ungleichheit von Frauen und Männern, Hamburg: Rowohlt Verlag E-Book. Kommentar zum Buch bei michaelditsch.de

Menschliche Evolution - Zeitmarken

  • vor 3 bis 2 Millionen Jahren
    Aus einer Art der Gattung Australopithecus entwickelten sich die ersten Vertreter der Gattung Homo. Effiziente, durch effektive Werkzeugbenutzung unterstützte Allesfresser. Zielgerichteter Gebrauch des Feuers durch Homo erectus. Erfindung des Kochens vor ca. 1,9 Millionen Jahren.
  • vor 300.000 bis 200.000 Jahren
    Entwicklung des modernen Menschen - Homo sapiens.
  • vor 10.000 bis 8000 Jahren
    Neolithisierung (neolithische Revolution) und damit beginnende Jungsteinzeit mit tiefgreifenden Veränderungen in der Wirtschaftsweise. Hauptmerkmale sind domestizierte Tiere und Pflanzen sowie die durch den Ackerbau bedingte Sesshaftigkeit. Erste Versuche der Metallbearbeitung.

Quelle: Wikipedia
Wikipedia (2020): Stammesgeschichte des Menschen, [online] https://de.wikipedia.org/wiki/Stammesgeschichte_des_Menschen [11.07.2020]
Wikipedia (2020): Jungsteinzeit, [online] https://de.wikipedia.org/wiki/Jungsteinzeit [11.07.2020]

Menschliche Evolution - hat nie aufgehört

"Nicht einmal die moderne Medizin kann die natürliche Evolution außer Kraft setzen. Biologische Studien zeigen: Der Mensch verändert sich, vielleicht sogar schneller als gedacht." (Röcker 2021)

"Der Mensch bezeichnet sich selbst gerne einmal als »Krone der Schöpfung«, was nicht nur ein bisschen vermessen ist, sondern auch einfach falsch. Unter anderem weil es nahelegt, dass die evolutionsgeschichtliche Entwicklung des Homo sapiens in irgendeiner Form schon abgeschlossen wäre. In Wahrheit aber geht die Evolution für den Menschen immer weiter." (Röcker 2021)

Röcker, Annika (2021): Die Evolution des Menschen hat nie aufgehört, [online] https://www.spektrum.de/news/die-evolution-des-menschen-geht-weiter/1831030 [25.02.2021]

Menschliche Evolution - Genetik

"Beim Menschen besteht der mit Abstand größte Teil der genetischen Unterschiede nicht zwischen geographischen Populationen, sondern innerhalb solcher Gruppen. Die höchste genetische Vielfalt findet sich auch heute noch bei Menschen auf dem afrikanischen Kontinent. Dort liegen die Wurzeln und die meisten Verzweigungen im menschlichen Stammbaum. Auf einem dieser Äste fallen die Menschen Ostafrikas und alle Nicht-Afrikaner zusammen. Menschen außerhalb Afrikas sind somit näher verwandt mit Menschen aus Ostafrika, wie den Hadza, als diese mit Menschen aus Südafrika, z. B. mit den Khoisan. Aus stammesgeschichtlicher Sicht sind somit alle Menschen Afrikaner."

"Der anatomisch moderne Mensch entstand vor über 250.000 Jahren in Afrika, von dort verbreitete er sich in kleinen Gruppen von Menschen über die restliche Welt. Die Nicht-Afrikaner zweigten sich vor ca. 60.000 Jahren von den Menschen aus dem östlichen Afrika ab und besiedelten einen Großteil der Welt."

"Anstelle von definierbaren Grenzen verlaufen zwischen menschlichen Gruppen genetische Gradienten. Es gibt im menschlichen Genom unter den 3,2 Milliarden Basenpaaren keinen einzigen fixierten Unterschied, der zum Beispiel Afrikaner von Nicht-Afrikanern trennt."

"Allein die Hautfarbe hat sich im Lauf der Migrationen des Menschen immer wieder verändert und ist dunkler und heller geworden je nach lokaler Sonneneinstrahlung oder Ernährungsweise. So waren die Menschen Mitteleuropas bis vor 8000 Jahren noch stark pigmentiert und erst mit Beginn der Landwirtschaft wanderten Menschen mit hellerer Hautfarbe aus Anatolien ein. Die stark pflanzenbasierte Kost der frühen Ackerbauern bevorzugte Individuen mit hellerer Haut, um im dunklen Winter Europas genügend Vitamin D in der Haut zu produzieren. Die helle Hautfarbe der Menschen im nördlichen Europa ist jünger als 5000 Jahre."

Quelle: Jenaer Erklärung - Anlässlich der 112. Jahrestagung der Deutschen Zoologischen Gesellschaft in Jena (September 2019). Institut für Zoologie und Evolutionsforschung der Friedrich-Schiller-Universität Jena (2019): Jenaer Erklärung, [online] https://www.uni-jena.de/190910_JenaerErklaerung.html [11.07.2020]