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Die Erhaltung der Artmerkmale und der individuellen Merkmale eines Organismus ist nur im Zusammenhang mit seiner Fortpflanzung möglich. Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung werden genetische Informationen auf Zellen übertragen, aus denen sich ein Lebewesen entwickeln kann. Es vereinen sich die Geschlechtszellen zur befruchteten Eizelle (Zygote), aus der sich dann ein neues arttypisches Lebewesen entwickelt.

Angepasstheit ist die spezielle Ausprägung bestimmter Merkmale und Verhaltensweisen eines Organismus aufgrund der gegebenen Umweltbedingungen.

Die stammesgeschichtliche Entwicklung der Organismen erfolgte im Verlaufe der Erdgeschichte in ständiger Wechselwirkung mit der Umwelt. Als Ursache für diesen Prozess wurde das Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren in den Populationen erkannt. Die wesentlichen Faktoren der Evolution sind Mutation, Neukombination, Isolation und Auslese (Selektion).
Die natürliche Auslese (Selektion) ist ein richtunggebender Evolutionsfaktor, da von Generation zu Generation immer neu die optimal angepassten Individuen einer Population an vorherrschende Umweltbedingungen erhalten bleiben und bei der Fortpflanzung ihren Genbestand an die Nachkommen weitergeben. Verschiedene Selektionsfaktoren unterstützen die natürliche Auslese.

* 23. August 1769 in Montbéliard (Frankreich)
† 13. Mai 1832 in Paris

GEORGES DE CUVIER war Zoologe, dessen Hauptarbeitsgebiet die Vergleichende Anatomie (Wissenschaft vom Bau der Lebewesen) war. Sein „Gesetz von der Korrelation der Organe“ besagt, dass alle Teile eines Organismus in ihrer Form und in ihrer Funktion in einer Wechselbeziehung zueinander stehen. Demnach ist es möglich, von einem Organ auf den Bau und die Lebensweise des gesamten Tieres zu schließen.

CUVIER sah sämtliche Teile eines Organismus in einem ausbalancierten Gleichgewicht. Die Änderung eines Teiles würde zur Folge haben, dass das betreffende Tier nicht überleben könnte. Entsprechend war CUVIER ein entschiedener Gegner des Evolutionsgedankens. Nur Meerestieren gestand er in einem gewissen Umfang Änderungen zu.
CUVIER selbst war Anhänger der „Katastrophentheorie“ und glaubte an unregelmäßig hereinbrechende Naturkatastrophen, die das Leben ganzer Regionen auslöschen. Er stellte sich eine Neubesiedlung der verwüsteten Gegenden durch zuwandernde Tiere vor.

* 12.02.1809 in The Mount bei Shrewsbury
† 19.04.1882 in Down House (gehört heute zu London-Bromley)

DARWIN gilt als der Begründer der modernen Evolutionslehre. Aufgrund eigener Beobachtungen waren ihm Zweifel an der Unveränderlichkeit der Arten gekommen. Sein Untersuchungsansatz bestand nicht darin zu beweisen, dass Arten sich ändern, sondern wie dies geschieht. Er ging von Kulturpflanzen und Haustieren aus. Es war allgemein bekannt, dass Zuchtformen wie die Pfauentaube, die Perückentaube oder der Kröpfer auf eine Grundform, die Wilde Felsentaube, zurückgehen. Sie sind das Ergebnis einer wiederholten (zielgerichteten) Auslese durch den Züchter über mehrere Taubengenerationen. DARWIN nannte das „künstliche Zuchtwahl“. Er fragte sich, ob es auch in der Natur etwas Vergleichbares, eine „natürliche Zuchtwahl“ oder Selektion, geben könnte. Doch wer oder was übernahm hier die Rolle des Züchters?

DARWIN fand heraus, dass die Umweltbedingungen eine entscheidende Rolle spielen. Es überleben und vermehren sich bevorzugt die Lebewesen, die sich in der Auseinandersetzung mit ihrer Umwelt behaupten. Über Generationen werden dabei zunehmend die Merkmale, deren Vorhandensein sich in dieser Auseinandersetzung als vorteilhaft erweisen, an die Nachkommen weitergegeben. DARWIN fasst das zusammen, indem er im „Kampf ums Dasein“ ein „Überleben der Bestgeeigneten“ sieht.

Er nahm sich 20 Jahre Zeit, um seine Annahmen mit klaren Argumenten zu stützen und daraus eine Abstammungstheorie zu formulieren. Diese veröffentlichte er 1859 in seinem Hauptwerk „Entstehung der Arten durch natürliche Auslese“. Das Buch war am Tag seines Erscheinens ausverkauft, es folgten sechs Auflagen.

CHARLES DARWIN (1809–1882) war ein britischer Naturforscher und Begründer der modernen Evolutionstheorie.

Er entwickelte die Idee der natürlichen Selektion, die in einem lang dauernden Prozess zu Veränderungen der Lebensformen führt.

Seine Arbeiten beeinflussten die Biologie und die Geologie maßgeblich und haben auch auf geistesgeschichtlichem Gebiet große Wirkung ausgeübt.

DARWIN wurde am 12. Februar 1809 als fünftes Kind einer reichen englischen Familie geboren. Seinem Vater, einem berühmten Arzt, zuliebe studierte er Medizin. 1827 brach DARWIN das Studium jedoch ab, um auf den ausdrücklichen Wunsch seines Vaters hin Theologie zu studieren. Damals machte er die Bekanntschaft mit dem Geologen ADAM SEDGWICK und dem Botanikprofessor JOHN HENSLOW.

Sie förderten sein Interesse an biologischen und geologischen Problemen.

Nach dem Abschluss seines Theologiestudiums (1831) konnte DARWIN als unbezahlter Wissenschaftler an einer fünfjährigen Expedition an Bord des Königlichen Forschungs- und Vermessungsschiffes „BEAGLE“ teilnehmen.

Auf unserer Erde lebt eine Vielzahl von Organismenarten. Diese rezenten Arten machen jedoch nur einen Bruchteil des Artenreichtums aus, den die jetzt ca. 4,6 Milliarden Jahre währende Erdgeschichte hervorgebracht hat. Die ältesten fossilen Hinweise auf Leben geben hefezellenartige Strukturen, die auf ein Alter von 3,8 Milliarden Jahre datiert wurden.

Die allermeisten Arten sind ausgestorben. Einige davon waren in evolutionäre Sackgassen geraten, ihre Baupläne hatten sich unter den sich ändernden Umweltbedingungen als nicht zukunftsfähig erwiesen. Andere Arten sind zwar verschwunden, haben jedoch ein großes evolutionäres Vermächtnis hinterlassen.

Große Entwicklungsschübe gab es stets nach Massenaussterben, die in den allermeisten Fällen auf globale Klimaveränderungen zurückgeführt werden können. Durch das Massenaussterben gingen die jeweils erreichten Entwicklungsstufen selten gänzlich verloren. Aus vergleichsweise wenigen Arten konnten sich in den frei gewordenen Lebensräumen neue, modernere Formen entwickeln. Insgesamt ergab sich auf diese Weise ein Trend unter den Lebewesen hin zu höher organisierten Formen. Altertümliche Organismen blieben in ihrer Art manchmal erhalten, sofern sich auch ihre ökologische Nischen erhalten hatten.

Durch das Zusammenwirken der Faktoren wird die Evolution vorangebracht; hierbei setzt durch die Auslese (Selektion) die Auswahl primär am Phänotyp (Erscheinungsbild) an und gibt der Evolution die Richtung, während die Mutation das Material liefert (neue Gene). Die Gene werden durch die Rekombination zu neuen Varianten kombiniert und führen so über neue Genotypen zu neuen Phänotypen. Die Isolation, d. h. die Trennung der Gruppen in Teilpopulationen, kann ebenfalls zu völlig verschiedenen Entwicklungstendenzen in den Teilgruppen führen, wobei in der Regel neue Arten (Spezies) entstehen können. Man spricht vom Prozess der Artbildung.

Unter Evolution wird der Prozess der stammesgeschichtlichen Entwicklung der Organismenarten verstanden. Dabei wird davon ausgegangen, dass sich die heutige Vielfalt der Organismenarten in langen Zeiträumen aus wenigen, einfach organisierten Formen entwickelt hat.
In der Evolutionsforschung beschäftigt man sich mit diesen Fragen.

Die Evolutionstheorie sucht mit naturwissenschaftlichen Methoden nach Antworten auf die Fragen:

• Fand eine Evolution statt?
• Welche Ursachen gibt es für eine Evolution?
• Welchen Verlauf nahm die Evolution?

Dabei steht die Evolutionstheorie vor der Aufgabe, die Entstehung und die Umbildung von Arten zu erklären. Es wird davon ausgegangen, dass die heute lebenden Organismen aus früheren, primitiven Vorfahren hervorgegangen sind. Für diesen Prozess der stammesgeschichtlichen Entwicklung der Pflanzen, Tiere und Menschen werden sehr lange Zeiträume sowie auch das Wirken von Evolutionsfaktoren angenommen.

Nach dem Tod eines Organismus beginnt normalerweise dessen Zersetzung. Diese erfolgt vor allem bei Anwesenheit von Sauerstoff durch Mikroorganismen, denen die organische Substanz als Nahrung dient. Anorganische Substanz zerfällt zu Mineralstoffen, die von Pflanzen aufgenommen werden. Von dem Organismus bleibt schließlich nichts mehr übrig, was auf seine ehemalige Existenz hinweist. Es besteht somit ein Stoffkreislauf innerhalb der Biosphäre, der belebten Welt. Nur wenn dieser Stoffkreislauf unterbrochen wird, kann ein Organismusrest als Fossil langfristig erhalten bleiben. Die unterschiedlichen Vorgänge, die zum Erhalt eines Organismusrestes beitragen, fasst man mit dem Begriff Fossilisation zusammen. Kennzeichnend für die Fossilisation ist, dass der Organismusrest von der belebten Biosphäre ausgegrenzt und zu einem Bestandteil der Gesteinshülle der Erde geworden ist.

Die Halbwertszeit eines Nuklids gibt an, in welcher Zeit sich jeweils die Hälfte der ursprünglich vorhandenen Atomkerne in andere Atomkerne umwandeln.

Eingeführt wurde der Begriff Halbwertszeit 1903 von dem französischen Kernphysiker PIERRE CURIE (1859–1906).

Dass die Steinzeitmenschen in ihren Höhlen Kunstwerke schufen, ist dem modernen Mensch erst seit dem Beginn des 20. Jahrhunderts bewusst. So wurde z. B. die im Jahr 1880 entdeckte Höhlenkunst in der spanischen Höhle von Altamira anfangs nicht als Steinzeitkunst anerkannt. Erst nach und nach führte das Entdecken weiterer Fundorte zu einer wissenschaftlichen Akzeptanz. Im Jahre 1940 entdeckten spielende Kinder in der Nähe des Ortes Montignac (Dordogne) einen Zugang zu der Höhle von Lascaux, welche in einer Gesamtausdehnung von über 100 Metern Bilder von zahlreichen Pferden, Rindern, Wisenten, Katzen und Steinböcken enthält. Diese Höhle kann heute zu ihrem eigenen Schutz nicht mehr besichtigt werden. Stattdessen werden die Besucher in eine originalgetreue Kopie der Höhle geführt.

Die Höhlenkunst ist das älteste Zeugnis des Menschen für die Verwendung von Pigmenten und Bindemitteln. Sie entstand in der Steinzeit mit dem Ausgang der Eiszeit, einer Klimaperiode, in der weite Teile Europas noch mit Gletschern überzogen waren. Der Eingang der Grotte Cosquer in Südfrankreich liegt heute unter dem Meeresspiegel. Dies beweist, dass mit der Erwärmung des Klimas viel Eis abgeschmolzen ist und der Meeresspiegel anstieg.

Homologe Organe sind ursprungsgleiche Organe. Sie sind auf einen gleichen Grundbauplan zurückzuführen, im Aussehen und in der Funktion aber unterschiedlich.

Die stammesgeschichtliche Entwicklung der Organismen erfolgte im Verlaufe der Erdgeschichte in ständiger Wechselwirkung mit der Umwelt. Als Ursache für diesen Prozess wurde das Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren in den Populationen erkannt. Die wesentlichen Faktoren der Evolution sind Mutation, Neukombination, Isolation und Auslese (Selektion).
Isolation ist die teilweise oder vollständige Unterbindung der Paarung und damit des Genaustausches bei der geschlechtlichen Fortpflanzung zwischen Individuen einer Art oder zwischen verschiedenen Populationen einer Art.

* 01.08.1744 in Bazentin-le-Petit (Frankreich)
† 28.12.1829 in Paris

LAMARCK war ein Botaniker und Zoologe, der sich neben umfangreichen systematischen Arbeiten dem Evolutionsgedanken widmete. Seine Theorie besagt, dass die Lebewesen durch einen inneren Drang zur Vervollkommnung veranlasst würden, bestimmte Organe stärker oder schwächer zu betätigen. Dies führte zu erworbenen Veränderungen im Bauplan der Lebewesen, welche schließlich unter bestimmten Voraussetzungen an die Nachkommen vererbt werden könnten. Nach LAMARCK ist zum Beispiel die Länge des Giraffenhalses auf beständiges Hinaufrecken zum Laub der Bäume zurückzuführen. LAMARCK war der Erste, der den Begriff „Biologie“ benutzt hat.

Bis zum Beginn des 19. Jahrhunderts wusste man nicht, was Fossilien eigentlich genau darstellen. Fossilien waren aber schon länger bekannt. Bereits um 1500 wurde unter den Gelehrten erbitterter Streit um die Frage geführt, wie Fossilien entstanden sind. Eine Gruppe vertrat die Auffassung, dass Fossilien entweder eine Laune der Natur oder Schöpfungen des Bösen sind. Die andere Gruppe vertrat schon damals die heute gültige Meinung, dass Fossilien Überreste von prähistorischen Pflanzen und Tieren sind.

In diesem Artikel soll auf Fossilien und ihre Bedeutung für die Biologie eingegangen werden, speziell auf die Leitfossilien.

Die Stammesgeschichte des Menschen trennte sich vor ca. 6 bis 7 Millionen Jahren von der der Menschenaffen. Geologische Veränderungen im Ostteil Afrikas zwangen einen Teil der dort lebenden Primaten aus den Regenwäldern in die Randgebiete bzw. in die Savannen. Nur wenige Arten kamen wahrscheinlich mit den erschwerten Bedingungen zurecht und entwickelten sich zu menschenartigen Frühformen.

Alle heute auf der Erde lebenden Menschen gehören zur gleichen Art bzw. Unterart Homo sapiens sapiens.
Die Vielfalt der Menschen zeigt sich vor allem innerhalb der Populationen. Die Populationen unterscheiden sich genetisch nur geringfügig. Die äußerlich auffälligen Merkmale (z. B. Hautfarbe) entwickeln sich in Anpassung an bestimmte Umwelt- und Klimabedingungen.

In enger Verbindung mit der biologischen Evolution verlief die kulturelle Evolution des Menschen anfangs äußerst langsam, seit etwa 80 000 Jahren jedoch sehr beschleunigt. Dabei handelt es sich um die Herausbildung von Traditionen und deren Weitergabe von Generation zu Generation.

Biologische und kulturelle Evolution sollten als Einheit gesehen werden, da die Leistungen des Menschen nur aufgrund seiner genetischen Ausstattung möglich sind.

Zahlreiche Funde belegen die Evolution des Menschen aus nicht menschlichen Vorfahren. Der Mensch gehört im natürlichen System der Organismen mit den Halbaffen (z. B. Maki) und den Echten Affen (Neuwelt- und Altweltaffen) zu den rezenten (heute lebenden) Primaten. Der Vergleich des Menschen mit heute lebenden Affen (besonders Menschenaffen) belegt die enge stammesgeschichtliche Verwandtschaft hinsichtlich der Gemeinsamkeiten.

Zahlreiche Funde belegen die Evolution des Menschen aus nicht menschlichen Vorfahren. Der Mensch gehört im natürlichen System der Organismen mit den Halbaffen (z. B. Maki) und den Echten Affen (Neuwelt- und Altweltaffen) zu den rezenten (heute lebenden) Primaten.

Fossilien sind uns hauptsächlich aus Büchern oder als Ausstellungsstücke aus Museen bekannt. Beim Anblick der Organismen-Abdrücke, Steinkerne und Hartteile (z. B. Knochen, Kalkschalen) fragen wir uns vielleicht, wo und unter welchen Umweltbedingungen der vorzeitliche Organismus einmal gelebt haben könnte.

Mehr noch als ein einzelnes Fossil kann uns ein fossilhaltiges Gestein Auskunft zu diesen Fragen geben, denn es zeigt im günstigen Fall eine fossil erhaltene Organismengesellschaft, die für einen bestimmten Lebensraum kennzeichnend ist.

Einige dieser Gesteine werden wegen ihrer Festigkeit und ihres dekorativen Aussehens in Steinbrüchen abgebaut und zu Naturwerksteinen weiterverarbeitet. In Form von Fassadenplatten, Säulen (Außenbereich) sowie Wand-, Boden- und Tischplatten (Innenbereich) werden mit ihnen Gebäude verschönert. So bietet sich für uns eine gute Möglichkeit, Fossilien in ihrer ursprünglichen Umgebung kennenzulernen. Wir sehen uns dazu eindrucksvolle Beispiele aus historischen Bauwerken in Berlin an.

Die stammesgeschichtliche Entwicklung der Organismen erfolgte im Verlaufe der Erdgeschichte in ständiger Wechselwirkung mit der Umwelt. Als Ursache für diesen Prozess wurde das Zusammenwirken von Evolutionsfaktoren in den Populationen erkannt.
Ein Faktor, der die Evolution beeinflusst, indem er die Anzahl der Kombinationsmöglichkeiten der Gene erhöht, ist die durch die Sexualität bewirkte Neukombination der Gene. Bei der Keimzellbildung und Befruchtung kommt es durch die Neukombination der Gene zu einer Erhöhung der Anzahl von unterschiedlichen äußeren Erscheinungsbildern und damit zur Erhöhung der Variabilität (Veränderlichkeit) von Organismen derselben Art.

Im Verlauf der stammesgeschichtlichen Entwicklung ist eine zunehmende Höhe der Organisation bei vielen Organismengruppen festzustellen. Dabei treten Differenzierungen und Zentralisierungen von Zellen, Geweben und Organen auf, die Leistungssteigerungen bewirken. Diese führen dann jeweils zu einer Zunahme der relativen Umweltunabhängigkeit der Organismen.